本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
在佛羅里達群島的泳池裡學游泳是一種純粹的快樂。我五歲時,沉浸在吹泡泡和做跳水動作中。幾年後,當我學會了在海里游泳時,感覺就不同了,不再是純粹的玩耍。當時的口號是:永遠不要背對大海。因為,我被警告說,你需要密切關注海浪,以避免被海浪衝擊,或者更糟。我被教導如何避開暗流和裂流,要尊重海洋的力量。
成年後,我重新學習了海洋危險力量的這一課,看著氣候變化引發的颶風衝擊海岸線,閱讀著海平面上升的科學研究。但是,當我們尊重海洋顛覆和摧毀生命與社群的能力時,我們所背對的是它治癒的力量。我們忽視這一點也會自食其果。我指的不是海洋在情感上治癒我們的能力,儘管在這種動盪的時代我們應該更好地利用這一點。我們最需要利用的治癒力量是海洋作為氣候解決方案的來源。
這是一個非常需要的劇本轉換。我們經常關注海洋承受無休止的虐待的方式——石油洩漏、農業、工廠、塑膠造成的汙染;由於溫室氣體導致海水升溫和酸化,將魚類推向兩極並使珊瑚礁瓦解;為了建造度假村和蝦場而推平沿海生態系統;過度捕撈導致魚類數量銳減;深海正處於被開採、被破壞(也許是不必要地)用於開採礦物的邊緣。
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閱讀起來對你來說可能和對我來說寫起來一樣令人感到難以承受。當然,我們必須密切關注這一切,並努力阻止它。海洋正處於水深火熱之中(而且在寫關於它的文章時很難不產生無意的雙關語)。但是,要知道它也為我們提供了前進的道路。它為我們提供了放棄化石燃料、封存大量碳並建立可持續食物系統的重大機會。我指的是可再生海上能源和藻類生物燃料,沿海生態系統和再生海洋養殖。我們早就應該重新審視,從將海洋視為受害者或威脅,轉變為欣賞它作為英雄。
海上可再生能源
大約有40%的美國人居住在沿海縣。想象一下,如果我們沿海的房屋和企業都由海上風能和波浪能供電。這不必仍然是一個夢想。在海上,風比陸地上吹得更強勁和穩定,因此浮動渦輪機可能意味著更多的能源,更可靠地產生——並且在人口中心附近產生。然而,雖然有很多正在開發中,但距離羅德島幾英里的布洛克島風電場目前是美國唯一運營的商業海上風電場。在漫長的許可程式、需要關於環境影響的資料以及富裕的沿海業主反對他們家附近的提案等因素下,我們在利用這種免費、多風的資源方面遠遠落後於英國、德國和其他歐洲國家。
如果我們要在2050年實現電力網所需的快速脫碳,海上風電可以並且應該從提供幾乎零的全國能源佔比躍升至超過10%。還有蓬勃發展的技術,用於利用波浪和海流的能量,甚至在海面上鋪設太陽能電池板。雖然我們在選擇安裝地點時必須注意海洋生態系統和物種的遷徙路線,但我們也需要迅速行動。
海洋生態系統
海洋不僅可以是無碳能源的來源,它還可以封存大量的碳:到目前為止,它已經吸收了我們燃燒化石燃料排放的二氧化碳的大約30%。最近,人們一直在討論種植樹木,數十億棵,但沒有提到一個事實,那就是全球大約一半的光合作用發生在海洋中。這種以陸地為中心的短視忽略了溼地和海草、珊瑚礁和牡蠣礁、海帶森林和紅樹林的碳吸收潛力。
事實上,溼地在其土壤中可以儲存比溫帶或熱帶森林多五倍的碳!即使紐約和新澤西已經失去了85%的沿海溼地,剩餘的少量溼地在桑迪超級風暴期間減少了6.25億美元的損失。沿海生態系統通常可以提供比海堤更便宜和更有效的海岸線保護,“藍色碳”不應被忽視。保護和恢復沿海生態系統是一項很好的投資。
藻類生物燃料
在陸地上生產的生物燃料——主要是玉米和糖等作物製成的乙醇——通常依賴於大量的水、化肥和農藥,並且需要大量的化石燃料來生產,以至於它們幾乎不能被認為是綠色的。沿著我們海岸生長的藻類則不然,儘管為了大規模生產藻類生物燃料,還需要大量的研究和基礎設施建設。聯邦高階研究專案署-能源部(ARPA-E)水手計劃為研發提供資金,估計美國每年可以種植5億噸乾重的巨藻,這相當於全國運輸需求的10%左右。此外,海藻在生長過程中會吸收大量的二氧化碳——海帶在一天內可以生長高達兩英尺,並將陽光轉化為化學能的效率高於陸地植物。即使我知道這些科學知識,對我來說,光合作用仍然像魔術一樣。
再生海洋養殖
我們也可以,並且可以說應該,利用藻類來為我們的身體提供能量和餵養我們的牲畜,而不僅僅是為我們的機器提供能量。隨著全球超過90%的魚類資源被最大限度地開發或過度捕撈,當人口接近80億時,我們當然不能依賴野生魚類來養活世界。與此同時,工業水產養殖在很大程度上是不可持續的,通常專注於需要大量飼料和基礎設施的肉食性魚類。然而,海洋養殖的再生復興存在巨大的潛力,重點是海藻和濾食性貝類(牡蠣、貽貝、蛤蜊、扇貝),它們僅靠陽光和海水中已經存在的營養物質就能生存。
這種型別的海洋養殖可以減少當地的海洋酸化(光合作用!)並改善當地的水質。此外,海藻吸收過量的氮和磷,這些氮和磷從陸地上因過度使用化肥用於工業農業而流失,並可能導致海洋死區。額外的好處:這些“海菜”具有很高的營養價值,並且在餵給奶牛時,可以將它們的甲烷排放量減少高達67%。
在我們經濟努力從冠狀病毒引發的衰退中復甦之際,同樣重要的是要注意,實施這些海洋氣候解決方案可以創造許多就業機會。在美國,“藍色經濟”支援約300萬個就業崗位,每年為GDP貢獻2850億美元,來自旅遊業、航運業、漁業和建築業。而且這種情況還可以繼續增長。在未來十年內,從馬里蘭州到緬因州安裝海上風電可以支援超過36000個全職工作。作為綠色刺激計劃的一部分,氣候保護隊可以讓人參與到重新種植沿海生態系統的工作中。擴大再生海洋養殖可以創造數百萬個直接和間接的就業機會。
這就是為什麼除了綠色新政之外,我們還需要一個藍色新政的原因。綠色新政決議只是順便提了一次海洋。如果我們要以所需的數量級來應對氣候危機,那麼海洋必須從事後考慮變成中心環節。
因此,當您想到氣候解決方案時,不要只想到屋頂太陽能電池板和電動汽車。不要背對海洋。它確實充滿了氣候解決方案。
