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孟加拉国蓝碳资源研究显示,Sundarbans红树林生物质和土壤固碳量超100 Tg,但面临海平面上升、盐水入侵等气候威胁,导致碳封存能力下降。海草床和盐沼碳储量评估不足,存在长期监测缺失、数据标准化不完善等问题,需加强遥感与实地评估,将其纳入国家温室气体清单并建立碳市场激励机制。
Sabikunnahar Purnata|Soyeema Jannat Suha|Mosa. Tania Alim Shampa
孟加拉国达卡大学海洋学系
摘要
蓝碳生态系统,如红树林、海草草甸和潮汐盐沼,通过生物量生产和长期沉积物埋藏来固碳,从而有助于缓解气候变化,同时提供海岸保护和其他生态系统服务。本综述评估了孟加拉国蓝碳资源的现状、气候脆弱性及未来潜力,重点关注孙德尔本斯红树林及其相关沿海栖息地。研究结果表明,孙德尔本斯红树林在生物量和土壤中储存了超过100太克的碳,其中表层一米土壤中的有机碳含量约为212毫克碳/公顷,使其成为孟加拉国最大的天然碳库之一。然而,在极端海平面上升的情况下,由于淡水流入变化、温度升高和水分胁迫、飓风干扰以及沉积物输送模式的变化,盐度侵入会减少栖息地范围,改变物种组成,并削弱长期固碳能力,同时增加退化生物量和土壤的碳排放风险。孟加拉国的海草床具有固碳潜力,但缺乏全国范围的测绘和碳量化数据;而潮汐盐沼则基本未被评估。主要的知识空白包括缺乏标准化监测和有限的沉积物碳埋藏时间序列测量数据。本研究强调需要标准化蓝碳监测,扩大遥感和实地评估范围,将这些生态系统纳入国家温室气体清单,并创建碳市场等经济激励措施,以支持其长期保护和管理。
引言
近年来,“蓝碳”这一术语逐渐流行起来。它指的是储存在海洋和沿海生态系统中的碳。这些栖息地通过其生物量和沉积物捕获大气中的二氧化碳,通常能将其储存数百年。保护这些栖息地至关重要,因为它们对应对气候变化和防止碳排放具有关键作用。此前,由于自然气候解决方案主要关注陆地生态系统(通常称为“绿色碳”),海洋和沿海生态系统的碳封存作用被忽视(Macreadie等人,2021年)。然而,过去十年的研究表明,尽管这些生态系统仅覆盖地球表面的2%,但它们的碳封存速率是北方、温带或热带森林的十倍(Wylie等人,2016年),并且贡献了近50%的年有机碳储存量(Lovelock和Reef,2020年)。高效的蓝碳资源包括海草草甸、红树林和潮汐盐沼(Lovelock和Reef,2020年;Macreadie等人,2021年;Wylie等人,2016年)。它们在去除温室气体和储存碳方面非常有效,且可以持续数百年甚至数千年(Lovelock和Reef,2020年)。此外,它们还提供重要的服务,如海岸线保护、水过滤以及支持生物多样性和当地经济(Wylie等人,2016年)。
孟加拉国拥有世界上最大的连续红树林——孙德尔本斯。红树林是高生产力的生态系统,能够在沿海地区的潮间带繁衍生息。孙德尔本斯拥有耐盐树种,如Heritiera fomes(Sundri)和Excoecaria agallocha(Gewa),为多种野生动物提供了关键栖息地(Simanjuntak和Riniarti,2025年)。它们密集的根系可以捕获沉积物,稳定海岸线,并通过过滤污染物改善水质(Simanjuntak和Riniarti,2025年)。此外,在孟加拉国716公里长的海岸线上,潮间带分布着耐盐植物,如Porteresia coarctata、Imperata cylindrica、Eriochloa procera、Myriostachya wightiana和Phragmites karka(Islam等人,2021年)。盐沼植被在稳定沉积物、减少海岸侵蚀和缓冲海洋力量方面发挥着重要作用(Islam等人,2021年)。此外,沼泽草类还能过滤陆地径流,降低水体浑浊度并改善整体水质(Islam等人,2021年)。这些特性同样适用于海草床,孟加拉国有五种海草物种,包括Halodule pinifolia、Halodule uninervis、Halophila beccarii和Halophila decipiens(Patro等人,2017年)。
海平面上升、空气和水温升高、降水模式和风暴强度的变化、极端天气事件(飓风和风暴潮)以及人为干扰(如森林砍伐和沿海开发)导致这些栖息地的退化和丧失(Dasgupta等人,2017年;Lovelock和Reef,2020年)。因此,随着这些栖息地失去储碳能力,每年约有0.15至10.2亿吨碳被释放到大气中(Wylie等人,2016年)。气候变化对这些蓝碳资源产生负面影响,导致海洋生物多样性下降、海岸保护能力减弱以及养分循环和水过滤等关键生态系统服务受损(Lovelock和Reef,2020年)。此外,还加剧了全球变暖现象。
本综述旨在探讨气候变化对孟加拉国蓝碳资源的影响,重点关注其固碳潜力、对气候压力因素的脆弱性以及对其保护和管理的相关政策建议。综述将查阅现有科学文献、案例研究和政策框架,以全面了解孟加拉国蓝碳生态系统的现状。同时,旨在识别研究空白并提出加强蓝碳保护工作的建议,重点关注气候适应、缓解措施和可持续管理策略。
方法论
用于进行综述的平台包括ResearchGate、Google Scholar和Science Direct,以及通过Google搜索到的其他相关信息。在查阅文献时,我们重点关注了气候变化及其对蓝碳的影响、孟加拉国的情况、全球视角、碳储量、保护措施、未来预测和研究空白等方面。共下载了170篇论文以完成这项综述。
蓝碳资源如何缓解气候变化?
根据Maiti和Chowdhury(2013年)的研究,人为或自然来源的碳排放是气候变化和全球变暖的主要原因。由于工业活动的逐渐增加,二氧化碳和其他大气温室气体的浓度上升,导致极地冰层融化、海平面上升、气候变化和极端天气条件(Farrelly等人,2013年)。蓝碳生态系统通过固存多余的碳来帮助缓解气候变化。
分布
孟加拉国及其多样的沿海生态系统拥有重要的蓝碳资源,在缓解气候变化中发挥着关键作用。该国最著名的蓝碳生态系统是孙德尔本斯红树林,它是世界上最大的红树林。孟加拉国覆盖了孙德尔本斯面积的60%,该地区位于孟加拉湾和古恒河三角洲的北部边界(Agrawala等人,2003年)。这里为334种植物和693种动物提供了栖息地。
分布与现状
红树林主要分布在纬度38.5°S至29.5°N之间的热带地区,盐沼则分布在更高纬度(3.5°S–46.5°S;17.5°N–71.5°N),而海草的分布范围最广(43.5°S–69.5°N)(Zhang和Convertino,2024年)。2000年至2019年间,全球盐沼面积减少了约1452.84平方公里(每年减少0.28%),其中14,280平方米的盐沼每小时消失;同时也有1,279.84平方公里和110.56平方公里的盐沼通过扩张和恢复而增加(Campbell等人,2022年)。
沉积变化
红树林的持续性严重依赖于沉积物供应。在孙德尔本斯(孟加拉三角洲),大部分沉积物由恒河-布拉马普特拉河系统在雨季输送。数据显示,约95%的沉积物在夏季雨季(5月至10月)期间输送(Raff等人,2023年)。任何对这种河流输送的干扰都会改变三角洲动态:1975年在恒河上建造的Farakka水坝就是一个典型例子,它拦截了约87×10^6立方米的水和沉积物。
孟加拉国的当前蓝碳储量
孟加拉国孙德尔本斯红树林储存了超过100太克的碳,其中地上生物量中约有36.2太克碳,根部约有54.9太克碳(约221毫克碳/公顷)(Rahman等人,2016年)。红树林土壤中的碳储量类似,表层一米土壤中的有机碳含量约为212.2毫克碳/公顷(总计约87.4太克碳)(Hasan Limon等人,2025a)。随着盐度的增加,土壤有机碳含量从寡盐区的约74.8毫克碳/公顷下降到多盐区的约48.3毫克碳/公顷(Rahman等人,2021年)。孟加拉国的海草和盐沼碳储量尚未得到量化。研究空白与未来方向
尽管孟加拉国对蓝碳的认识日益增加,但仍存在严重的数据缺口。其中一个最严重的问题是缺乏长期监测沿海碳储量和通量的数据。大多数现有研究都是短期调查,难以发现长期趋势。例如,Uddin等人(2023年)指出,在他们的研究之前,孙德尔本斯红树林种植园的二氧化碳去除潜力基本上未知。同样,海草床也研究不足。
CRediT作者贡献声明
Sabikunnahar Purnata:撰写——综述与编辑、初稿撰写、可视化、验证、资源收集、方法论、数据分析、数据整理。Soyeema Jannat Suha:撰写——综述与编辑、初稿撰写、可视化、验证、方法论、调查、数据分析。Mosa. Tania Alim Shampa:撰写——综述与编辑、初稿撰写、可视化、监督、资源管理、项目协调、调查、概念构思。