科学证据并不支持将牡蛎养殖作为一种海洋二氧化碳去除策略来缓解气候变化

【字体: 时间:2026年02月28日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4

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  牡蛎养殖通过悬浮摄食和沉积作用在低密度时可增加水体有机碳并累积于底泥,作者据此提出其可作为可扩展海洋碳汇(mCDR)。但研究存在季节局限性(仅6-10月)、未完整评估 spat 生产、壳焚烧等环节的碳排放、低估底泥有机碳长期矿化风险,且实验条件(极低密度0.5-4 ind/m2、封闭 pond 环境等)与实际养殖差异显著,数据不足以支持规模化结论。

  
陈等人(1)通过在一个池塘中设置中型生态系统(mesocosms)来研究牡蛎在碳循环中的作用。他们发现,在低密度养殖的情况下,牡蛎的悬浮摄食和生物沉积作用可能会增加水柱中的有机碳产量,并且有机碳似乎会在沉积物中积累。作者得出结论,牡蛎养殖是一种可扩展的海洋二氧化碳去除(mCDR)方法。
尽管他们的研究探讨了一个重要的课题,但由于研究的时间和持续时间有限、对牡蛎养殖条件的描述不够准确、解释存在偏差以及一些未经证实的论断,使得该研究无法充分支持这一结论。
关于研究的时间和持续时间,有几点需要说明。首先,测量工作仅在6月至10月间进行,而这段时间光照条件有利于光合作用,因此可能高估了每年的二氧化碳吸收量。为了获得可靠的碳预算估计,需要覆盖整个季节,包括营养状态更为异养的冬季(2, 3)。
其次,陈等人没有提供完整的牡蛎养殖碳预算数据。可能导致大量二氧化碳排放的关键过程包括牡蛎苗的培育、收获、运输、牡蛎肉的消费以及贝壳的处理(贝壳通常会被焚烧4, 5)。所有这些环节都需要在一个针对其养殖系统的生命周期评估(LCA)中进行考虑。论文中引用的两项LCA研究与牡蛎养殖关系不大,因为它们主要是关于蛤蜊和贻贝的,而且其研究结果也没有得到其他研究的支持(2, 6)。
第三,尽管有机碳在短期内会沉积在沉积物中,但长期来看它很容易发生再矿化作用。鉴于气候缓解策略要求在数十年甚至更长的地质时间尺度上进行碳封存(7),因此必须将再矿化的影响纳入碳预算中。
封闭型中型生态系统与开放式养殖环境之间存在关键差异,这些差异限制了该研究的普遍适用性。具体来说,实验中的牡蛎养殖密度非常低(0.5至4个个体/平方米),而典型牡蛎养殖场的密度通常为80至300个个体/平方米(8);即使是在最高养殖密度下,也没有观察到牡蛎对初级生产力的促进作用。此外,实验中添加了营养物质以促进浮游植物的生长,但并未报告这些营养物质的实际浓度与自然水平的对比情况。最后,由于这些封闭型生态系统位于一个封闭的池塘中,氧气交换可能受到限制,这有利于碳的储存(因为沉积物中的氧气浓度较低)。
实地数据并不支持“养殖活动能够增强光合作用从而增加碳吸收”的观点。相反,叶绿素和氧含量的测量结果似乎表明了相反的情况。此外,所使用的数据和分析方法也不足以证明养殖场周围的水体因营养物质再生而表现出比邻近海域更高的初级生产力(1)。
最后,作者声称牡蛎养殖是一种可扩展的海洋二氧化碳去除方法,但他们没有提供任何证据来支持这一观点。这一点尤为重要,因为他们提倡在空间受限且使用频繁的地区采用低密度养殖方式。
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