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「国际资讯」水坝可有助于减缓湿地的全球升温

发布时间:2019/08/26 丨 文章来源:未知 丨 浏览次数:

  莫桑比克的索法拉省每隔几年就会遭遇飓风袭击。彭威河(Pungwe River)洪水泛滥,切断了津巴布韦和沿海港口之间的公路连接,有时长达数月。几周后,淤积的洪水开始冒泡,淹没的植被开始腐烂。这种“沼气”就是甲烷,是一种威力比二氧化碳大20倍的温室气体。

  而在莫桑比克的其他地方,这样遭受飓风破坏的情景已经成为过去。自从上世纪60年代和70年代建于赞比西河(Zambezi River)上的两座水坝开始运行以来,再也没有发生过数百人因洪水死亡、数千公顷农作物被冲毁的现象。尽管两座大坝因其对环境的影响而受到批评,但它们能生产3500兆瓦的清洁电力,满足了莫桑比克、赞比亚和津巴布韦的大部分电力需求。而还有一点鲜少得到认可的好处是,来自下游洪泛区的甲烷排放也得到了控制。

  过去一个世纪全球20%的升温来自于甲烷的贡献。每年有约6亿吨甲烷排放到大气中,约有一半来自以湿地为主的自然环境。在亚马逊和非洲等热带地区,淡水释放到大气中的碳几乎与森林和农业吸收的碳一样多。

  由于对水生碳源和碳汇的了解甚少,且难以测量,现有气候政策对这方面的关注有限。更糟糕的是,由于这些政策主要针对的是人类活动的影响,一些研究人员过分关注人工湖泊的排放,而忽视了其他水域和湿地的排放。许多科学家坚持认为,“自然”的排放并不是问题,只有“人为”的排放才是坏事。

  水电项目因其对社会和环境的影响而备受争议,现在更是因为有“水电项目会增加温室气体排放,加剧全球变暖”的说法而时不时遭受反对。然而,经过科学规划、建造和管理的大坝可以长达数十年提供清洁、廉价的能源,并有助于缓解气候变化。水电大坝提供了全球97%的电力储备,从启动到实现满功率只要不到一分钟。因此,就新能源而言,水电更有助于太阳能和风能等其他类型能源发电的上网整合。

  这些更广义的水电益处却很少得到认可。一个正在迅速变暖的世界里不允许我们存在盲点。研究人员需要采取一种系统的方法来处理淡水的碳排放和存储,需要从气候变化的角度重新评估水坝和其他水资源管理的干预措施的作用—在一些地方,这些措施可能会有助于当地社区和环境,而不是带来破坏。

  河流既像是水管又像是反应器。从河流集水区冲刷出来的碳向下游输送。在这个过程中,一些有机物质会发生反应,产生甲烷和二氧化碳,然后逸入大气。固体可以沿河岸或在湖泊和洪泛区沉降,其余的进入海洋,其中一些循环进入大气中,另一些则被留在沉积物和岩石中。

  碳流动的量则因地而异。地球科学家已经绘制了若干河流的碳流图,但全球的淡水碳排放和封存的估测所存在的不确定性依然巨大,无法制定足以指导减排战略的稳健的碳额度(carbon budgets)。甲烷尤其难以追踪,因为不同地区和不同季节甲烷的排放量可能相差数百倍。

  在此背景下,研究者经常将湖泊用作参照是可以理解的,毕竟湖泊的面积很好界定,从湖面释放的气体也很容易测量。但只研究湖泊得出的结论是片面的。许多早期对水库的研究都做了一项假设,即新淹没的植被会腐烂并释放甲烷。而导致释放大量甲烷的水力发电因此被推断不是一种零碳能源。这种做法在很大程度上被反坝人士用来歪曲科学。

  然而,也有研究表明水库大坝排放的大部分甲烷实际上来自集水区其他地方的碳源。水坝拦截了原本最终可能会流入洪泛区或海洋的有机物质。与天然湖泊一样,水库中的碳要么储存在沉积物中,要么分解。但即使没有建坝,无论如何都会有一定程度的甲烷释放。

  为了确定大坝对固碳和碳排的整体影响,需要分析整个流域的碳平衡。但一些研究人员坚持孤立地研究水库。关于热带水库高甲烷排放的抓人眼球的报道总是“忽视”一点:碳的主要来源是上游湿地和森林流入的碳。

  到目前为止,政府间气候变化专门委员会(IPCC)一直拒绝将水库作为温室气体排放的一项具体来源,并以缺乏证据为由将水电从清洁能源的类别中降级。

  水电投资正举步维艰。大型水电项目的施工周期可能长达十年,而且需要巨大的前期投资(通常每1000兆瓦需要约10亿美元)才能通过发电收回成本。许多金融机构不愿放贷,理由是环保人士的反对可能会带来声誉风险和工期拖延。从巴西到老挝,反水电项目的民间运动现在那开始拿水电站对气候变化的负面影响做文章。巴西一项大规模的水电开发计划就因为据信该国18座大坝的碳排放超过了化石燃料发电的碳排放而遭受反对。

  环保组织一直在游说,要求根据《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)清洁发展机制限制水电项目的融资。2017年,一个由282个组织组成的联盟写信给绿色气候基金(Green Climate Fund)及其顾问团,表达了对水力发电项目甲烷排放的担忧。鼓励金融家向缓解气候变化的活动提供数十亿美元贷款的气候债券倡议(Climate Bonds Initiative)发现,很难制定既对水电开发者采用还能为环保人士接受的,基于科学的水电可持续发展标准。

  水电的存在对贫穷国家来讲至关重要。许多国家的经验证明,水电大坝可以数十年为当地人提供负担得起的电力。在巴西,水电平衡了生物燃料发电的的季节性波动;在挪威,富余的水电输送到德国和丹麦,在风力发电供应下降的日子里维持着电力供应。

  水电的贡献不仅限于能源领域,三峡大坝减少了洪水,改善了内陆航运(降低燃料消耗),南部非洲赞比西河大坝则为当地带来了养鱼的生计。人类活动必然要影响环境,但推动能源和环境变化的是土地利用的变化—城市化、农业集约化—而不是水坝本身。

  因此,水坝对环境的负面影响必须与这些设施所能做出的积极贡献相抵消。毕竟,气候变化是目前水生生态系统面临的最大威胁。水库应该被看作有潜力的碳汇场所,而这一点总是被忽视。

  可以考虑采取更加开明的土地利用模式。例如,在一块土地上种植外来树木虽然可能不利于生物多样性,但对气候的影响要比在这片土地上养殖释放大量甲烷的牛群要好得多。

  IPCC必须更有策略地参与这些辩论。IPCC将于2022年发布新的报告,应审视当前对淡水碳循环的知识储备,并思考水力发电和其他水资源管理措施到底能在多大程度上减少温室气体排放。

  水管理者应该考虑如何设计和运营水坝和其他基础设施,以减少淡水系统和大坝自身运营带来的碳排放。鉴于有关地球工程的争议,需要围绕此类干预措施的影响进行公开讨论,包括减排等好处和对当地生物多样性的影响。

  政策制定者应该重新审视水电作为长期清洁能源和整合可再生能源的工具的战略价值。尽管湿地在很多环境立法中都是神圣不可侵犯的,但应该考虑对湿地进行更细致入微的管理。例如,在许多情况下,可以在不显著影响野生动物的情况下减少湿地的甲烷排放量和体积;人工湿地可以将提供生物多样性和污水处理等有价值的服务作为新的重点。

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