“可测量的气候影响”在实践中究竟意味着什么？
“可测量”意味着能够直接检测并量化从大气中移除的二氧化碳，而非仅凭假设其发生。最有力的直接证据来自增强风化：一项在弗吉尼亚州进行的田间研究，在施用玄武岩的大豆试验田中使用了连续土壤二氧化碳监测仪，记录到土壤二氧化碳通量减少量相当于每公顷每年1.04吨二氧化碳[5]。这种移除效应在作物活跃生长期及大雨后最为显著，表明测量虽可行，但依赖于自然条件。对于生物炭而言，其可测量的影响虽为间接但仍可量化：一项全球荟萃分析发现，生物炭平均可减少25%的地表径流和16%的土壤侵蚀，从而物理性地保护土壤中储存的碳免于流失[1]。在地中海葡萄园中，施用生物炭使土壤侵蚀减少高达65%，土壤有机碳增加85%[1]。因此，尽管不同方法的测量方式各异，但增强风化与生物炭都能提供可验证的具体数据。
然而，并非所有方法目前都具有同等的可测量性。海洋碱度增强（OAE）仅有一个实际部署案例——位于加拿大哈利法克斯港——该项目到2025年10月已实现1800吨二氧化碳的碳信用额度[6]。这一规模虽可测量，但若要达到每年10亿吨（对气候产生实质影响的门槛），则需大规模扩张。研究指出，当前针对海洋方法的生命周期评估尚无法全面捕捉其对海洋环境的影响[2]。因此，尽管OAE承诺实现持久碳移除，但其在大规模应用中的可测量性仍有待验证。
哪些方法最具可扩展性，成本又如何？
规模化意味着从试点项目迈向每年去除数十亿乃至数百亿吨二氧化碳，而每吨成本是成败的关键。生物炭与植物修复（利用植物清除土壤污染物）相结合，展现出显著的成本优势：一项覆盖美国100万公顷PFAS污染农田的全国规模模拟显示，其修复成本中位数为每年每公顷1460美元——比当前的热破坏或挖掘填埋方法便宜十倍以上[3]。同一系统每年可去除约1100万吨二氧化碳，相当于美国2050年碳去除目标的4%–6%，若碳去除收益按社会碳成本定价，成本还可进一步降低[3]。对于沼气制氢而言，等离子体甲烷热解产生的固体碳应用于农业土壤时，每吨二氧化碳当量的储存成本仅为1.3–12.1欧元，而地质封存则需203–299欧元，原因在于前者无需捕集和运输[4]。这一巨大成本差异，使得固体碳的土壤应用在经济上更具规模化潜力。
但可扩展性也面临环境限制。海洋碱度增强虽然在理论上具有可扩展性，却面临严峻挑战：一项以新斯科舍省为测试案例的研究发现，若要将二氧化碳年移除量从1000吨提升至10亿吨，需应对海水pH值与碳酸盐饱和度方面的监管及地球化学约束[6]。该研究同时强调，若要实现净负排放，输送碱度过程中的碳足迹必须极低[6]。因此，尽管生物炭和增强风化在现阶段更具可扩展性和成本效益，海洋方法仍需进一步发展才能大规模产生气候影响。
有哪些注意事项和风险？
每一种持久的碳移除方法都伴随着可能限制其实际效果的权衡。首先，验证机制尚不成熟：当前针对海洋二氧化碳移除的生命周期评估范围有限，往往忽略全球变暖以外的环境影响，且无法全面评估对海洋生态系统的效应[2]。这意味着我们可能高估了某些方法的净气候效益。其次，衡量影响的方式选择至关重要。一项对比生物炭与BECCS（生物能源碳捕集与封存）的研究发现，根据衡量标准是热输出、发电量还是碳封存量，所谓的“更优”系统会发生变化[7]。这意味着两个项目可能仅仅因为采用不同的核算方法，就报告出截然不同的气候影响。
第三，某些方法存在隐藏的环境成本。例如，生物炭的侵蚀减缓作用是保护碳储量的关键机制，但如果该效益未被正式纳入监测与核查框架，碳移除的持久性便存在不确定性[1]。该研究的作者明确呼吁在2027年前将侵蚀减缓纳入IPCC方法学报告[1]。最后，能源背景系统至关重要：所有基于沼气的制氢系统只有在获得低碳电力的情况下才能实现净负排放（每千克氢气-6.2至-13.3千克二氧化碳）[4]。若电网依赖化石燃料，其气候效益将缩减甚至消失。因此，尽管持久性碳移除技术可行，但其成功取决于严格透明的测量体系与清洁能源供应。
关于这些来源
该回答基于7篇经同行评审的研究构建而成——发表于2023年至2026年间，其中6篇为2024年及以后发表，4篇发表于Q1期刊——这些研究是从通过质量筛选的7篇研究中选出的最具相关性的成果，而该筛选过程又源自从超过5亿篇论文的数据库中检索出的56篇文献。
本文引用的文献
生物炭用于持久性碳移除：减少土壤侵蚀是关键机制
一项全球荟萃分析发现，生物炭平均可减少25%的地表径流和16%的土壤侵蚀，其中地中海葡萄园的试验显示侵蚀减少高达65%，土壤有机碳增加85%，这使得减少侵蚀成为碳稳定性的核心机制。
基于海洋的二氧化碳移除方法生命周期评估：一项系统性文献综述
一项对20项海洋二氧化碳清除生命周期评估的系统性文献综述发现，现有模型无法全面评估海洋环境影响，且常常忽视全球变暖之外的副作用，因此呼吁在得出结论时需保持谨慎。
PFAS污染农田土壤的热-植物联合修复技术。
一项针对美国全境PFAS污染农田的模拟研究发现，结合植物修复、生物炭与增强风化技术，每年可去除约1100万吨二氧化碳（相当于美国2050年目标的4%-6%），中位成本为每公顷每年1460美元——比现有方法便宜十倍以上。
基于沼气的氢气生产与二氧化碳去除：技术经济与气候影响评估
对于基于沼气的氢气，将等离子体甲烷热解产生的固体碳应用于土壤的成本为每吨二氧化碳当量储存1.3–12.1欧元，远低于地质封存（203–299欧元），且所有系统在使用低碳电力时均可实现净负排放（−6.2至−13.3千克二氧化碳当量/千克氢气）。
直接测量增强风化作用导致的二氧化碳移除量
在弗吉尼亚州一处施用玄武岩改良剂的大豆田中进行连续土壤二氧化碳直接监测，测得二氧化碳通量每年每公顷减少1.04吨，该效应在生长季及降雨后尤为显著，为增强风化速率提供了直接证据。
通过海洋碱度增强去除大气中的二氧化碳是否可行，以实现气候缓解？
以新斯科舍省为案例，研究发现，将海洋碱度增强技术从每年去除1000吨二氧化碳扩大到每年10亿吨，面临海水pH值和碳酸盐饱和度方面的重大监管与地球化学限制，且需要极低的碳足迹来实现输送。
生物能源（无论是否结合二氧化碳移除技术）的气候影响：功能单元与参数变异性的作用
研究比较了生物炭与BECCS系统在四种功能单位下的表现，发现优选系统随所选指标（热量、电力、碳封存量或生物质用量）而变化，且能源背景系统的假设对结果有显著影响。