用小白也能理解的方式解釋什么是碳，為什么“山水林田湖草沙”皆能固碳？碳匯是如何變錢的？

今天的文章，碳?xì)浜朔恃邪l(fā)人高光林就從這些基礎(chǔ)概念，幫助農(nóng)業(yè)從業(yè)者理解從頭開始理解農(nóng)業(yè)雙碳的概念。

今日目錄

1.什么是碳？

2.什么是碳循環(huán)？

3.什么是碳庫和碳匯？

4.碳匯有什么價(jià)值？

5.什么是碳中和？

什么是碳？

什么是碳？

這個(gè)話題得從地球起源說起！

碳在元素周期表排 6 位.據(jù)說，初始的宇宙，只有氫、氦（hai）、鋰三種元素構(gòu)成 ，他們通過核聚變過程產(chǎn)生其他元素，

比如，

3 個(gè)氦4通過 原子核裂變反應(yīng)后，形成了 c12。

生物沒有出現(xiàn)之前，碳主要以無機(jī)碳的形式存在。

包括 4 種形式

1、大氣中的碳，主要以co2形式存在，雖然只占大氣層約 0.04% 的比例，但它在大氣層輕易吸收地表輻射，帶來溫室效應(yīng)，為地球套上了保溫罩。

2、海洋中的碳，主要以 碳酸（HCO3-）的形式存在，是海水中存在量最多的氧化物，是生命起源的養(yǎng)分來源。

3、巖石中的碳，比如石灰石就是碳鈣石（CaCO3）的一種。

4、土壤和煤炭中碳。

碳在大氣中促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，

在海洋中與其他元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，

在巖石中參與地殼和地質(zhì)地形的形成，

并在土壤和煤炭中產(chǎn)生熱量，

所以也被稱之為“黑色活性物質(zhì)”。

所以，有碳才有生命。

有了生命，才有后來一系列的碳循環(huán)。

什么是碳循環(huán)

自然界的碳循環(huán)有兩種，一是生物圈的短期有機(jī)碳循環(huán)、一種是巖石圈的長(zhǎng)期有機(jī)碳循環(huán)。

約38億年前，海洋中的，碳元素與氧、氫、氮等元素聚在一起，逐漸演變成細(xì)胞，碳基生命就此誕生。

27億年前，出現(xiàn)藍(lán)細(xì)菌，出現(xiàn)了生命史上最偉大的發(fā)明 光合作用。

再后來，植物承擔(dān)了光合作用的重任。

約4億年前，森林出現(xiàn)，存儲(chǔ)了生物圈90%以上的有機(jī)碳，是當(dāng)時(shí)最大的生物碳庫。

這是固定碳的過程。

然后，動(dòng)物通過捕食植物或其他動(dòng)物，讓光合作用形成的有機(jī)碳，在生物圈中流動(dòng)起來。

最后，當(dāng)動(dòng)植物死后、微生物登場(chǎng)、它們會(huì)將動(dòng)植物尸體中的有機(jī)碳、分解成二氧化碳等無機(jī)碳排出，碳又從生物圈回到了外部環(huán)境。

形成碳循環(huán)。

這個(gè)就是生物圈的短期有機(jī)碳循環(huán)，它的周期與動(dòng)植物壽命相聯(lián)系，因此僅幾十年至幾百年便能走完一圈。

還有部分動(dòng)植物尸體，沒有被微生物分解，被掩埋至地層深處，轉(zhuǎn)變?yōu)槊禾俊⑹?、天然氣等化石燃料，在自然條件下，它們需要經(jīng)歷數(shù)千萬年的地殼運(yùn)動(dòng)，方能重回大氣。

這就是長(zhǎng)期有機(jī)碳循環(huán)。

人類學(xué)會(huì)生火、開始農(nóng)業(yè)種植后，就開始了人為改變地球碳循環(huán)的過程。

什么是碳庫和碳匯

碳庫，指在碳循環(huán)過程中，具有吸收、存儲(chǔ)以及釋放碳能力的存儲(chǔ)庫。

主要分為地質(zhì)碳庫，海洋碳庫，陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫等。

人類的活動(dòng)，尤其是工業(yè)革命大量使用化石燃料，讓過去很穩(wěn)定，吸收慢釋放也慢的地質(zhì)碳庫，變成了巨大的碳排放源，固體碳變成了氣體。

海洋碳庫則是巨大的碳吸收庫，大量吸收了空氣中二氧化碳等溫室氣體。

陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫，也就是我們常說的“山水林田湖草沙”，是現(xiàn)階段人類活動(dòng)影響最為顯著的碳庫。在過去，陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫是一個(gè)吸收庫，但現(xiàn)在人類活動(dòng)，導(dǎo)致陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫中的土壤碳庫漸成碳排放源，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的碳吸收功能正在減弱。

所以，從碳庫對(duì)于大氣中二氧化碳等溫室氣體含量變化的貢獻(xiàn)來看，有的是吸收，有的是排放，可以把碳庫分為碳源和碳匯兩種類型。持續(xù)排放碳的就叫碳源，持續(xù)吸收碳的就叫碳匯。

碳匯有什么價(jià)值？

碳匯是指通過一系列措施，吸收大氣中的二氧化碳，從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過程、活動(dòng)或機(jī)制。

如果我們想實(shí)現(xiàn)碳中和，就要讓二氧化碳的排放（碳源）和二氧化碳的吸收量（碳匯）實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的平衡和抵消。

也就是提升碳匯的功能。

根據(jù)吸收方式的不同，又分為兩種

1、基于自然的解決方案，通過保護(hù)、恢復(fù)或增加自然生態(tài)系統(tǒng)（如森林、濕地、草原等）中的生物量和土壤有機(jī)質(zhì)，以吸收和儲(chǔ)存大量的二氧化碳（CO2）來減緩氣候變化

2、基于工業(yè)的碳減排方案，例如，開發(fā)CCUS（碳捕捉利用與封存）和可再生能源項(xiàng)目。

在經(jīng)濟(jì)學(xué)中，匯是一種金融工具，可以指代兩個(gè)不同的概念。

首先，匯可以指代貨幣兌換和支付的過程。

第二，匯也可以指代不同貨幣之間的兌換比率，即匯率。

所以，匯也可理解為不同的價(jià)值體系之間的一個(gè)量化和兌換工具。

碳匯，就可以理解是我們對(duì)各種人類額外行為產(chǎn)生的生態(tài)價(jià)值和貨幣價(jià)值之間形成一個(gè)價(jià)值交換的橋梁。例如我在螞蟻森林種了 1 棵梭梭樹，它沒有辦法直接用來賣錢，但通過碳匯價(jià)值評(píng)估，可以讓我知道這個(gè)改善氣候環(huán)境的微小舉動(dòng)，在現(xiàn)金價(jià)值上，大概能值多少錢，并且我可以用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)跟其他各種價(jià)值之間的交換。

什么是碳中和

人類文明，改變了大自然原來的碳循環(huán)，農(nóng)業(yè)文明過程緩慢，經(jīng)過六千年也并沒有徹底顛覆地球碳循環(huán)。

直到18世紀(jì)工業(yè)革命，大量的煤炭、石油被開采并投入使用，一個(gè)前所未有的碳排放模式出現(xiàn)了。

碳?xì)浜朔恃邪l(fā)人高光林說，一個(gè)“健康”的碳循環(huán)模式，需要一個(gè)有進(jìn)有出的閉環(huán)。

森林和海洋，是大自然主要的儲(chǔ)碳的工具，然而森林的面積，自農(nóng)業(yè)出現(xiàn)便持續(xù)減少，海洋在過量吸收二氧化碳后，會(huì)發(fā)生酸化，進(jìn)而限制其吸收二氧化碳的效率，而且海洋酸化將嚴(yán)重影響海洋的生物多樣性，比如珊瑚滅絕。

自工業(yè)革命以來人類所排放的二氧化碳，

約30%存于森林，

約30%流入海洋，

而約40%則留在了大氣。

大自然的碳循環(huán)，沒有成功閉環(huán)，

大氣中二氧化碳濃度因此迅速提高，

從工業(yè)革命前的280ppm ，上升至了如今的415ppm，這比大自然調(diào)節(jié)大氣中二氧化碳的速度，快了上萬倍，導(dǎo)致，一系列環(huán)境與氣候問題接踵而至。

所以，采取人為的手段，把人類造成的這個(gè)排放過程給抵消掉的過程，就是碳中和。

碳?xì)浜朔士晒烫伎?/font>“變現(xiàn)”，碳匯農(nóng)業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值

所有的生態(tài)固碳的最根本的這個(gè)科學(xué)原1os理就是光合作用，就是說光合作用去捕獲二氧化碳的能力，它捕獲得多那就是固碳能力高。

光合作用，通常是指綠色植物(包括藻類)吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有機(jī)物，同時(shí)釋放氧氣的過程。其主要包括光反應(yīng)、暗反應(yīng)兩個(gè)階段，涉及光吸收、電子傳遞、光合磷酸化、碳同化等重要反應(yīng)步驟，對(duì)實(shí)現(xiàn)自然界的能量轉(zhuǎn)換、維持大氣的碳-氧平衡具有重要意義。

高光林研發(fā)的碳?xì)浜朔屎诵脑硎窃谏儆没虿挥没?、化學(xué)農(nóng)藥的前提下，以碳?xì)浜朔蕿榻?，以太陽能為?dòng)力，捕集聚合空氣中的二氧化碳富集葉莖周圍,供作物吸收利用增強(qiáng)光合作用，提高光合速率，夜間抑制光呼吸，合成葉綠素供作物生長(zhǎng)，積累作物生長(zhǎng)必需的碳、氫、氧三要素，有效吸收、合成、轉(zhuǎn)化空氣、水分、土壤中的氮、磷、鉀等有機(jī)成分，充分推動(dòng)作物的孕育、生長(zhǎng)、成熟，達(dá)到增產(chǎn)增收，回復(fù)作物原生態(tài)品質(zhì)的目的。