持久性碳移除对适应气候变化是否比减缓更有用?

持久的碳移除通过保护土壤、减少侵蚀和稳定气候,对适应气候变化的帮助大于减缓作用。

直接答案

持久性碳移除对适应的直接作用大于对减缓的作用,因为其主要益处在于帮助生态系统和农业适应已经发生的气候影响。例如,生物炭可使土壤侵蚀减少16%–65%,并在干旱条件下将水分储存能力提升高达300%,从而帮助土地抵御干旱和洪水[1]。与此同时,即使我们清除了二氧化碳,气候系统仍存在滞后效应:当二氧化碳浓度恢复到工业化前水平后,全球气温仍将在数百年内保持约1°C的升高[4],而碳储存时间若不足1000年,则无法阻止额外的变暖[5]。因此,持久性碳移除能为适应争取时间,但无法替代减排。

5篇文献引用

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为何持久性碳移除对适应比减缓更重要

核心问题在于,持久性碳移除——即将二氧化碳封存数百年乃至上千年——究竟有助于我们应对气候变化(适应),还是阻止气候变化(减缓)。证据表明,它兼具双重作用,但其最直接、最可衡量的价值在于适应。一项全球荟萃分析发现,作为一种持久性碳移除形式,生物炭平均可减少25%的地表径流和16%的土壤侵蚀;在地中海葡萄园中,侵蚀量下降高达65%,干旱条件下储水量增加多达300%[1]。这些正是适应方面的效益:它们保护农田和水资源免受气候变化已加剧的洪涝与干旱影响。

在减缓气候变化方面,即使采取激进的碳移除措施也存在局限。一项气候模型模拟显示,即使将二氧化碳浓度恢复至工业化前水平,全球气温仍将在数百年内保持约1°C的升幅,降水量也将持续偏高[4]。另一项研究发现,若仅将二氧化碳封存100年(部分方法的标准时长),到2500年时相比永久封存将额外导致0.8°C的升温,这使《巴黎协定》目标面临风险[5]。因此,尽管长效碳移除有所助益,但其无法快速抵消历史排放,难以成为主要的减缓手段。

持久性碳移除如何直接支持实地适应

其机制十分直接:像生物炭这类持久性碳移除方法,能够提升土地与生态系统的物理韧性。生物炭增强了“土壤海绵功能”——即吸收并保持水分的能力——从而直接减少侵蚀和径流[1]。这并非附带效益,而是一项核心机制,同时也能确保碳被稳定封存。若缺乏这种水文改善,土壤中储存的碳将因侵蚀而流失,进而破坏碳移除的持久性。

该适应方案同样具有成本效益。一项对五种碳移除技术的比较分析发现,生物炭每吨二氧化碳的移除成本为140±20美元,是最经济的选择,且能带来土壤协同效益,并具备近期可扩展性[2]。相比之下,直接空气捕获每吨成本为640±120美元,且不提供直接的适应效益[2]。因此,既能实现持久碳移除又能增强生态系统的方案,是一项务实的适应投资,尤其在农业和脆弱地区。

持久性移除也能稳定能源系统以应对极端气候

除土壤固碳外,持久性碳移除技术还能帮助能源电网适应天气变化。一项针对德国零碳电力系统的研究发现,整合热解技术(该技术可生产生物炭并产生可调度电力)能在极端天气年份将氢储能需求降低80%以上[3]。这是因为热解技术可利用残余生物质运行,在"暗无风期"(长时间低风力和低日照时期)提供电力,同时实现持久性碳移除。这种灵活性正是对气候变化下可再生能源供应日益不确定性的适应性调整。

同一项研究表明,如果没有这种灵活的碳移除技术,氢气储存需求会因天气模式的不同而相差三倍以上,导致系统成本从每年630亿欧元飙升至860亿欧元[3]。因此,这里的持久性碳移除不仅关乎碳本身,更关乎使能源系统能够抵御气候冲击——这本身就是一种适应措施。

关于这些来源

该答案基于5篇经同行评审的研究构建而成——发表于2024年至2026年间,其中5篇为2024年或之后发表,3篇来自Q1期刊——这些研究是从5篇通过质量筛选的文献中选出的最具相关性的成果,而该筛选范围又源自从超过5亿篇论文数据库中检索到的55篇论文。

本文引用的文献

1

生物炭用于持久性碳移除:土壤侵蚀减少作为关键机制

一项全球荟萃分析与长期田间试验表明,生物炭可使径流减少25%,土壤侵蚀减少16%–65%,并在干旱条件下将水分储存量提升高达300%,因此减少侵蚀成为实现碳稳定性的核心机制。

2

碳负排放技术的生命周期与技术经济评估:BECCS、DAC、矿化、增强风化与生物炭的比较研究

一项针对五种碳移除技术的统一生命周期与技术经济评估发现,生物炭成本最低,为每吨二氧化碳140±20美元,兼具土壤协同效益和近期可扩展性,而直接空气捕获(DAC)的成本为每吨640±120美元。

3

在可变太阳能与风能条件下的能源系统规划:热解技术通过灵活性与负排放成为系统稳健性的关键

在一项针对德国净零电力系统的建模研究中,整合热解技术(可生产生物炭并提供可调度电力)能在极端天气年份将氢储能需求降低80%以上,同时将灵活性与持久性碳移除相结合。

4

CAS-ESM2.0 数据集用于二氧化碳移除模型比较计划(CDRMIP)

地球系统模型模拟显示,当二氧化碳浓度恢复至工业化前水平后,全球气温仍将比基准值高出约1°C,降水量高出约0.07毫米/天,且这一状态将持续数百年,同时海洋温度仍比基准值高0.5°C。

5

二氧化碳清除的持久性对实现《巴黎协定》气候目标至关重要。

一个简化版气候模型表明,与永久封存相比,仅将二氧化碳封存100年会导致到2500年时额外升温0.8°C,并得出结论:封存时间不足1000年不足以中和化石燃料排放。