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焦念志:海洋碳汇大有可为
添加时间:2010/11/8  来源:科技日报  点击:2750  
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  一位从事科普工作多年的作家,在一次偶然的机会接触到了焦念志。焦教授功在千秋的研究与谦逊和蔼的人格魅力很快便打动了这位作家,让其“产生了回望焦念志成功的科研生涯的冲动”。于是,便有此文。

  近日,《科学》杂志对厦门大学的科研人员进行了报道:他们利用一种新技术,证明浮游植物的强荧光会屏蔽掉目标微生物的荧光,并提出了“微型生物碳泵”的概念,这改变了之前科学家们对于海洋储碳的认识。领导这一研究的是厦门大学长江学者、特聘教授焦念志。

  谦逊大教授 认真做科普

  认识焦念志教授非常偶然。在今年的十届福建省政协三次会议前夕,我的工作是负责大会发言材料的编审和推荐口头发言的篇目。一份《发展低碳经济,海洋大有可为》稿件让我眼前一亮。低碳经济发展模式已成为各国转变经济发展方式,实现可持续发展的一种共识。2009年12月召开的哥本哈根气候变化会议,让公众进一步认识了“低碳经济”。

  多数人只认识“森林碳汇”,只知道植树造林有利于吸收二氧化碳。而焦念志则提出了发展低碳经济,海洋大有可为的观点,认为“海洋碳汇”比“森林碳汇”具有储碳量大、储存时间长等优势,的确让人耳目一新。

  海洋对人们来说,既熟悉又陌生。

  大家都知道海洋蕴藏着无尽的宝藏,但海洋的另一个功能——全球气候的调节器,是近几年随着全球变暖才逐渐被人们认识到的。人类活动排放的二氧化碳远远超过大气中二氧化碳的增量,多出来的二氧化碳到哪里去了?这个问题一度令人困惑。后来才知道,原来这部分碳被海洋所吸收了。而其中的重要机制是所谓的“海洋生物泵”。

  提到海洋生物,人们都知道海洋中有鱼虾贝藻,却很少有人知道海洋中还有无数个体极小、但数量极大的微型生物。每升海水中的微型生物数量竟然和全球人类数量相当!海洋微型生物有着特殊的功能,在海洋固碳过程中扮演着决定性的角色,而焦念志教授研究的对象就是看不见的海洋微型生物。 

  也许提出的观点比较新,也许文章的论述过于专业化,在第一轮的推荐篇目中并未入选。

  后来根据领导的意见,让我与作者沟通,一是突出我省海洋大省的优势,二是在论述上进行适当的通俗化解释,三是尽可能提出可操作的政策建议。当我通过长途电话与焦念志联系,希望能根据我们的意见对文章作进一步的修改。焦老师很配合,也很理解,他问什么时候交稿?因为翌日就要出差。我答越快越好。没有想到,第二天就收到修改稿的电子邮件。一个大教授这般从善如流,让我感动;一个资深政协委员如此认真履职,叫我敬佩。

  福建省政协十届三次会议一共收到163篇大会发言材料,因为时间受限,只推荐了包括焦念志在内的8位委员上台口头发言。为了更加直观,焦念志还特地为了15分钟的发言精心准备了PPT。在以往各式各样的教坛、论坛上侃侃而谈,甚至在2005年联合国教科文组织巴黎总部的由美国海洋学会(TOS)发起的国际会议上,作为会议全额资助的被邀专家,第一个在专题会议上作报告,焦念志都习以为常;但在政协的议政会堂上,能够把自己的学术成果运用到参政议政的领域中,能够把科研和履职很好地结合,焦念志却引以为荣。

  探索海洋碳库 提出生物碳泵

  焦念志认为,海洋中蕴藏着巨大的可再生能源,包括生物能、海浪、潮汐、洋流、海风、海水温度差和盐度差等。据世界能源委员会数据,全球海洋内储藏的盐度差能总输出功率可以达到35亿千瓦之多;全球海水温差所含的热能,相当于40亿吨煤的发热量;全球可利用的波浪能达到20亿千瓦,相当于目前世界电产量的2倍。据中国气象科学研究院的初步测算,我国海上可开发风能储量为7.5亿千瓦,可开发潮汐能资源达2000多万千瓦,年发电量可达600多亿千瓦时。这为我们开发海洋低碳能源提供了广阔的前景。同时,海洋能源的开发,催生了一批新兴海洋产业,比如,海洋电子通讯、环保、生态相关产业以及涉海金融保险业等等,这些都是建立国家低碳型经济体系的重要组成部分。

  对于海洋微生物而言,溶解有机碳(DOC)是其生命的支撑。然而,大部分DOC就像谷糠一样难以下咽而残留在水中。科学家们正在揭示为什么海洋食物链中有些有机质被转化为不易被释放为CO2的形式。海洋中有一个看不见的过程使巨量的碳悬浮在海面以下的水体中,焦念志等科学家正在探索这个碳库储存CO2的诱人前景。

  谈到发展海洋碳汇研究,焦念志显得很兴奋,这是他的专业,他十几年孜孜以求的研究方向:与资源环境及碳循环密切相关的海洋微型生物生态过程与机制。海洋本身就是大气二氧化碳的“汇”,人类活动产生的二氧化碳,大约有30%被海洋吸收了,因此,海洋发挥着全球气候变化“缓冲器”的作用。如果我们能够对海洋储碳机制(“生物泵”“微型生物碳泵”等)进一步地研究,对海洋固碳在调节气候变化中的重要作用的机理和过程能够进一步掌握,那么,我们就能通过增汇来达到减排的目的。

  焦念志在业界率先提出“海洋微型生物碳泵”新概念,揭示了微型生物对海洋碳循环的深刻影响,国际海洋科学委员会(SCOR)2008年10月为此专门设立了“海洋微型生物碳泵”SCOR科学工作组,由焦念志任主席,由来自美、欧、亚等12个国家的23名科学家任专家组成员,极具研究前景。

  与大海的不解之缘

  1979年9月,焦念志踏进了山东海洋学院(中国海洋大学的前身)的校门,从那一天起,他就与海洋结下了不解之缘。从海洋大学获得博士学位,到中科院海洋研究所做博士后,再到2001年作为教育部第一批“长江学者”特聘教授加盟厦门大学,现为厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室副主任,焦念志从未离开过自己热爱的海洋世界。

  20多年来,他一直活跃在海洋科学研究第一线。焦念志曾先后在日本东京大学、美国夏威夷大学、香港科技大学、美国麻省理工学院、日本国立环境研究所任职或做访问学者。在国际地圈与生物圈组织的全球海洋通量联合研究计划中,他是美国、加拿大、日本、俄罗斯、韩国、中国六国工作组的中国代表;在国际海洋研究科学委员会中,他是海洋病毒与生态系统工作组的成员。为我国在海洋微型生物这个国际前沿舞台上争得了宝贵的一席。

  焦念志教授在其所从事的海洋微型生物学领域做出了突出贡献。他提出的“海洋初级生产力结构”新概念,将初级生产过程和机制深入剖析,从生产过程出发多参数证明了以往被人们忽视的微型生物在近海的重要地位;首次发现了超微型生物“原绿球藻”在我国海区的大量存在并确定了其分布边界、变动规律和基本调控机制,揭示了以原绿球藻、好氧不产氧光合异养菌等典型功能类群为代表的超微型生物在海洋生态系统中的地位;首创时序红外显微数字化技术,突破了长期存在的理念误区,解决了国际同行方法的严重误差,从而揭示了有着重要生态学意义和进化意义的好氧不产氧光合异养菌在自然海区的真实分布规律,并首次发现了海洋环境中存在好氧不产氧光合异养菌的Gamma类群。他的研究成果向人们展示了微型生物在海洋中的特殊作用,就像一面透视镜,为我们开发海洋生物资源、进行环境评价和保护提供了前所未有的信息。

  焦念志清晰地记得,2009年12月19日,也就是温家宝总理在哥本哈根气候变化会议上庄严承诺的第二天,中国气象局和国家海洋局分别致电焦念志,询问“海洋碳汇”有关问题。发展海洋碳汇无疑是今后保护生态环境和应对全球气候变化的重要路径之一。当然,如今研究刚刚开始,科研需要数据说话。比如,海洋增汇潜力有多大,近海养殖系统对海洋碳库有何影响、河流入海对陆地碳库有何意义、“生物泵”“微型生物碳泵”储碳作用等等,都有待深入研究。他说自己是搞基础研究的,最忌的是急功近利、浮躁短视。但他相信,经过大家的共同努力,有望找到海洋增汇的有效途径,为我国生态环境建设和人类气候变化做出贡献。

  人物档案

  焦念志

  长江学者,厦门大学海洋环境科学学科特聘教授,先后在日本东京大学、美国夏威夷大学、香港科技大学、美国麻省理工学院、日本国立环境研究所任职或进行合作研究,目前为中国科学院海洋研究所研究员、博士生导师,现任日本国立环境研究所特别研究员。

  本文作者

  戎章榕,福建省科普作家协会副理事长、福建省作家协会会员、福建省传记学会常务理事,现供职于福建省政协研究室,曾任科技新闻者工作15年。

 

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