今年海洋溫度已超出圖表，連續第四年打破高溫記錄。今年夏天，從佛羅里達到歐洲的水域都遭受了前所未有的強度的極端海洋熱浪的炙烤。隨著這些熱浪變得更加頻繁和更加強烈，它們將加劇颶風等破壞性天氣事件，並使許多海洋物種承受巨大壓力，威脅到最終支援數十億人口的海洋食物網。
這場正在醞釀的災難再次提醒我們，氣候破壞正以驚人的、不斷加快的速度危害著地球的海洋。隨著我們向大氣中排放更多二氧化碳排放物，幾乎所有被困在生物圈中的額外熱能都被我們的海洋吸收，造成了災難性的後果。
氣候專家一致認為，應對氣候變化不僅需要緊急和大幅度的減排，還需要利用二氧化碳去除（CDR）技術來清除大氣中大量過剩的二氧化碳汙染。作為致力於加速氣候解決方案的兩個組織——XPRIZE 和 Ocean Visions——的領導者，我們深知，去除和安全儲存數十億噸二氧化碳將需要大規模部署新技術和配套基礎設施；這無疑將是歷史上規模最大的汙染清理行動。而我們才剛剛開始。
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諸如種植萬億棵樹或建造巨型風扇和過濾器等方法可以幫助直接從空中吸取二氧化碳。但事實證明，由於海洋驚人的碳吸收能力，海洋本身實際上可能成為關鍵的氣候解決方案。
海洋碳去除這一新興領域可以採取多種形式。一些方法增強了現有生物系統的碳封存潛力，而另一些方法則依賴於等待大規模測試的新技術和方法。生物解決方案包括恢復海洋生態系統，如潮汐鹽沼、紅樹林和海草床，這些生態系統可以透過光合作用吸收二氧化碳，從而將其作為有機碳捕獲在根部和海洋沉積物中。如果管理得當，這種碳可以“固定”在海底數千年。大型藻類（又名海藻）有可能透過將其（藻類透過消耗二氧化碳生長）沉入深海來封存大量二氧化碳。向海洋中營養受限的區域新增氮、磷或鐵等營養物質以幫助微藻生長，可以增加海洋從大氣中吸收二氧化碳的量。
其他潛在的海洋碳去除方法更新穎，例如利用電力為漂浮平臺上的機器供電，這些機器重新排列海水分子以直接從海洋中提取二氧化碳，或者使用天然礦物質，使海洋能夠儲存更多碳，而不會增加其酸度。最後這種方法不僅可以提高海洋的碳承載能力，還有助於對抗導致珊瑚礁和其他海洋物種遭到破壞的酸化。
許多這些解決方案已經在實驗室中被證明是成功的，並且正在公海中開始進行現場試驗。然而，公眾對這些提議的反應褒貶不一——這是有充分理由的。海洋是一個開放系統，大規模干預存在風險，其中一些風險可能包括生物多樣性喪失、無法控制的藻類爆發或深海酸化。因此，至關重要的是，我們不僅要專注於科學合理的部署，還要實施強有力的保障措施來確保風險得到管理。
雖然已經取得了一些進展，但為了確保強有力的保障措施到位以保護我們的海洋，同時又不損害氣候行動的緊迫需求，還需要做更多、而且必須做更多。
首先，我們需要加大對專案的精密監測和核查工具的投資，這些工具可以準確、透明地跟蹤其進展。我們應該準確地衡量和核算碳效益——包括與專案相關的碳排放的封存率，以及封存的二氧化碳的長期永續性。還必須以完全透明的方式進行生態影響的持續監測，以確保專案隨著時間的推移得到妥善管理。其次，國際社會必須制定周全的政策和治理框架，包括關於海洋碳去除專案如何以及在何處部署的監管和許可指南。最後，公共機構必須讓當地人民參與政策討論，要求專案將社群納入選址和規劃討論，甚至納入領導職位。需要公開潛在風險，並承諾將利益直接帶給社群。
好訊息是，越來越多的組織和政策制定者認識到安全且負責任地測試海洋二氧化碳去除的重要性。在美國，拜登政府已將對碳去除的投資作為其氣候變化戰略的核心組成部分。白宮已將海洋碳去除納入其海洋氣候行動計劃，並透過國家海洋和大氣管理局啟動了$3000萬美元的資助計劃。XPRIZE 碳去除是一個為期四年、獎金為 1 億美元的全球激勵獎競賽，目前有 225 個註冊團隊致力於開發海洋解決方案，重點關注負責任的測試，以及碳去除的測量、報告和核查。Ocean Visions 正在運營一個創新加速器，以支援在海洋碳去除領域創業的公司，為其提供特定的科學、技術和政策專業知識。
我們海洋的健康對我們人類以及整個地球的福祉至關重要。氣候破壞使這一切都處於危險之中。雖然海洋碳去除仍然是一個新興領域，需要更多的研究、討論和對潛在風險的探索，但氣候危機的緊迫性要求我們徹底追求解決氣候危機的每一種可能手段。透過對研究和測試進行強有力的投資，我們有希望擴大我們所需的解決方案，以恢復海洋和我們的氣候。
這是一篇觀點和分析文章，作者或多位作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。