海洋碳汇对实现碳中和目标的作用与意义--一个与海洋碳汇理论框架相关研究的文献综述.pdf

海洋绿色发展与管理海洋碳汇对实现碳中和目标的作用与意义 一个与海洋碳汇理论框架相关研究的文献综述孙国茂 魏震昊摘要斯特恩报告 提出的碳排放总量和温度升高极限警示我们，在减少碳排放的同时，建立有效的“负排放”机制刻不容缓。自联合国提出“蓝碳”概念后，海洋碳汇相关研究一直是学界关注的重点领域。本文以海洋碳汇为研究对象，在梳理相关文献基础上，分析海洋碳汇对实现碳中和目标的作用与意义，提出建立海洋碳汇理论框架的逻辑、重点以及发展海洋碳汇的政策性建议。本文提出，海洋碳汇核算与定价应当围绕碳汇主体经济活动展开，通过建立海洋碳汇综合示范区，探索自愿减排市场和投融资机制，加速海洋碳交易落地。关键词海洋碳汇 自然碳排放 人为碳排放 自然碳汇 人为碳汇101孙国茂（1960 ），男，博士，青岛大学经济学院教授，博士生导师，山东省泰山产业领军人才，山东省金融高端人才，主要研究领域为公司金融与资本市场理论、制度经济学和数字经济。魏震昊（1993 ），男，中国海洋大学经济学院博士研究生，主要研究领域为金融学、发展经济学。中国海洋经济（第 14 辑）实现“双碳”目标是人类面对的一场广泛而深刻的系统性社会变革，与构建人类命运共同体息息相关。“双碳”目标不仅涉及化石燃料的使用、温室气体的排放以及科学技术的进步和应用，也涉及人类生活方式和生存理念的改变，甚至涉及国家治理方式和地缘政治、经济格局的变化。能否充分完成经济、生态与社会转型，如期实现“双碳”目标仍充满不确定性。这既与人类对这一问题的共识有关，更与人类对自然、科学和社会的认知有关，可谓任重而道远。在已有的研究中，国内学者普遍认为，实现“双碳”目标的路径主要有两种：一是减少碳足迹，即在源头通过技术进步、政府管制等手段减少生产、生活造成的二氧化碳排放量；二是增加碳汇，即借助微生物或者植物光合作用，实现二氧化碳固定与封存。不论是从自然科学角度看，还是从社会科学角度看，两种路径所选择的政策工具大相径庭，可能会导致社会经济运行机制和社会治理模式的不同。碳排放权本质上是一种发展权，对于减少碳足迹的路径而言，它其实是在建立一种为实现减排目标而存在的碳约束社会经济运行机制。人类已经意识到，人类终将与不可再生资源的消耗和碳排放脱钩，要做到这一点，全球碳排放必须每年减少 6.3%。但迄今为止没有一个经济体做到这一点。在现有技术进步条件下，不管怎样约束，碳足迹或者说碳排放总是存在，因为能源结构决定了化石燃料的使用不可避免。毕竟现实中没有哪个国家的政府愿意以牺牲经济增长为代价过度刚性地约束碳排放。这意味着，单纯依靠碳约束条件下的社会经济运行机制很难实现碳中和目标。基于这一逻辑我们认为，要实现碳中和目标就必须通过技术进步，建立起对人类经济活动产生的碳足迹进行“负排放”（Negative Carbon Emissions）的社会经济运行机制。理论201朴世龙、岳超、丁金枝、郭正堂：试论陆地生态系统碳汇在“碳中和”目标中的作用，中国科学：地球科学 2022 年第7 期；程娜、陈成：海洋碳汇、碳税、绿色技术：实现“双碳”目标的组合策略研究，山东大学学报（哲学社会科学版）2021 年第 6 期；沈满洪：论碳市场建设，中国人口资源与环境 2021 年第 9 期。林伯强：碳中和进程中的中国经济高质量增长，经济研究 2022 年第1 期。王文举等：中国碳排放总量确定、指标分配、实现路径机制设计综合研究，首都经济贸易大学出版社，2018，第 4 页。蒂尔曼阿尔滕堡、丹尼罗德里克：绿色产业政策：促进经济结构向富裕绿色转型，比较 2018 年第 2 期。海洋碳汇对实现碳中和目标的作用与意义上，如果技术进步可以实现充分“负排放”，就无须对人类经济活动产生的碳排放过度约束。因此我们认为，相对于减排而言，建立起社会化的二氧化碳“负排放”机制更加有效，也更加重要。1997 年，基于 联合国气候变化框架公约（United Nations Frame-work Convention on Climate Change，UNFCCC）达成的 京都议定书（Kyoto Protocol）首次提出：“将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候变化对人类造成伤害。”2006 年 10 月，著名的 斯特恩报告（The Economics of Climate Change：The Stern Review）发表。该报告在分析了气候变化对自然和人类社会经济系统的预期损害与减缓气候变化的成本两者关系的基础上，不仅提出全球温度上升2的上限，而且建立了以自然科学为基础的经济学成本效益分析框架，为各国制度设计和政策工具选择提供了依据。此后，发达国家一方面通过环保技术进步、生产方式转变、新能源开发利用等技术性策略减少能源消耗，另一方面建立将碳排放外部行为内部化的市场化机制，即碳排放权交易市场。但是，在碳排放权交易市场产生以来将近 20 年的时间里，尽管与实际碳排放量相比，碳排放权交易量的覆盖率不断上升，但是，全球碳排放总量不断增加的趋势并未改变。2021 年，全球碳排放总量为 364.2 亿吨，比 斯特恩报告 发表时增加了 24.5%。这些令人担忧的数据让我们不得不思考，靠减少碳排放的约束机制到底在多大程度上有助于我们实现“碳达峰”和“碳中和”目标？斯特恩报告 隐3012006 年 10 月，受英国政府委托，世界银行前首席经济学家、时任英国政府经济顾问的尼古拉斯斯特恩勋爵（Nicholas Stern）编写的 斯特恩回顾：气候变化经济学，即 斯特恩报告 正式发布。报告提出，气候变化的原因及后果都是全球性的，只有采取国际集体行动，才能在所需规模上做出有实效的、有效率的和公平的回应。报告呼吁在多个领域进行更有深度的国际合作，最明显的是建立碳的价格信号和市场，刺激科学技术的发展和应用，尤其是发展中国家更应该这样做。报告发表后，不仅在国际社会引起高度关注和广泛、持续的反响，也对世界各国制定应对气候变化的政策产生深刻影响。Nicholas Stern，The Economics of Climate Change：The Stern Review（Cambridge：Cam-bridge University Press，2006），p.2.International Energy Agency，“Global Energy Review：CO2 Emissions in 2021，”https：/ 年 7 月 13 日。中国海洋经济（第 14 辑）含了两个重要理念，一是即使全球实现了碳中和，仍要继续“负排放”；二是温度升高导致的生物多样性破坏不可逆转，因此建立有效的“负排放”机制刻不容缓。从这个意义上说，一直以来学术界与政府决策部门把实现“双碳”目标的公共资源和制度设计更多地聚焦于“减排”路径，可能严重忽视了“负排放”路径。斯特恩报告 发表三年后，联合国环境规划署（UNEP）发布的蓝碳：健康海洋对碳的固定作用 快速反应评估报告（Blue Car-bon：The Role of Healthy Oceans in Binding CarbonA Rapid Response Assess-ment）指出，全球约 93%的碳在海洋生态系统中储存并循环，并且在过滤水源、减少海水污染、减小极端气候影响等方面作用显著。然而由于近年来人类生产生活的毁灭性破坏，“蓝碳”消失速度骤增，大部分可能在几十年内就会消失。大量研究还表明，海洋碳汇在生态系统中的作用与地位被低估了。海洋独有的碳汇机制、高效的碳汇能力往往比陆地碳汇表现得更加出色。建立海洋碳汇的理论框架，以海洋碳汇的形成、核算和交易为公共资源和制度设计的着力点，不仅可以最大限度地发挥海洋碳汇的固碳作用，确保实现碳中和目标，同时也丰富了与碳汇相关的理论框架。很显然，这样的理论框架不仅有助于形成有效的“负排放”机制，也奠定了基于气候变化去认知人类命运共同体理念的逻辑基础。同时，海洋碳汇理论框架有助于碳金融和碳汇交易体系的建立和完善，推动社会资本参与海洋碳汇的开发利用，实现生态、社会与经济效益的多重效应。本文在已有研究的基础上，以建立“负排放”机制下碳汇的本质、范畴为起点，通过对海洋碳汇机理、固碳效率、价值核算等相关文献的梳理，分析海洋碳汇对实现碳中和目标的作用和意义，提出海洋碳汇研究方面的不足和建立海洋碳汇理论框架的逻辑、重点以及与发展海洋碳汇相关的政策建议。401Nicholas Stern，“The Economics of Climate Change，”American Economic Review 98（2008）：2-37.UNEP，Blue Carbon：The Role of Healthy Oceans in Binding CarbonA Rapid ResponseAssessment（Norway，Birkeland Trykkeri AS，2009），p.10.海洋碳汇对实现碳中和目标的作用与意义一重要概念、研究范畴以及相关问题1992 年 6 月，在巴西里约热内卢，世界各国政府首脑签署了 联合国气候变化框架公约，这是人类文明史上的一个重大事件，它开启了人类气候议程并催生了一系列与人类气候议程相关的国际准则，确定了人类气候议程的终极目标：将全球平均气温增幅控制在工业化前水平以上 2之内，并努力将气温增幅限制在工业化前水平以上 1.5之内。UNFCCC 第二条规定：“本公约以及缔约方会议可能通过的任何相关法律文书的最终目标是减少温室气体排放，减少人为活动对气候系统的危害，减缓气候变化，增强生态系统对气候变化的适应性，确保粮食生产和经济可持续发展。”这标志着人类思想中开始出现“碳理念”，人类从此进入“碳文明”时代。20 世纪最后 10 年和 21 世纪最初 10 年，学术界和公共部门习惯于把与碳相关的事物定义为“低碳经济”。但是，在过去的 30 多年里，建立在 UNFCCC 基础上的“低碳经济”理论框架和思想体系始终处于变化之中，未能形成统一共识，即使是 斯特恩报告 也招致很多批评。时至今日，在理论、政策以及日常语境中存在许多相似却又不同的碳概念，这些概念在特定语境下具有明确的含义，但是在不同的语境下可能会出现不同含义，以致产生认知上的混淆。因此，有必要对一些与碳相关、经常使用又极易产生歧义的概念进行界定。1.碳与二氧化碳在自然科学中，“碳”（carbon）是一种常见的非金属元素，在化501V.Masson-Delmotte，P.Zhai，A.Pirani，et al.，“Climate Change 2021：The PhysicalScience Basis，”Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of theIntergovernmental Panel on Climate Change 2（2021）：3-4.在 联合国气候变化框架公约 诞生以前将近 100 年里，全世界很多科学家发现，二氧化碳排放可能会导致全球变暖。20 世纪 70 年代，随着科学家对地球大气系统逐渐深入的了解，社会大众对二氧化碳排放广泛关注。尽管 联合国气候变化框架公约 提出的是“减少温室气体排放”，但在本文中，我们将二氧化碳和温室气体二者做等同处理。陈迎、潘家华、庄贵阳：斯特恩报告及其对后京都谈判的可能影响，气候变化研究进展 2007 年第 2 期。中国海洋经济（第 14 辑）学元素周期表中位于第二周期 IVA 族，化学符号为 C。在自然界中，碳元素以多种形式广泛存在于大气、地壳和生物之中。碳的一系列化合物 有机物更是生命的根本，生物体内绝大多数分子含有碳元素。但是，我们在“低碳经济”或者“双碳”语境下所说的“碳”，其实是指二氧化碳（carbon dioxide）。二氧化碳是一种碳氧化合物，化学分子式为 CO2。二氧化碳在常温常压下是一种无色无味或无色无臭而其水溶液略有酸味的气体，是空气的组成成分之一，占大气总体积的0.03%0.04%，会产生温室效应。科学研究表明，地球上二氧化碳的总储量约为 2 万亿吨。在本文中，我们定义人类工业文明产生以前地球上产生的二氧化碳排放为“自然碳排放”。厘清地球上二氧化碳的总储量和“自然碳排放”等概念非常重要，这是我们建立碳汇理论框架和碳汇方法学的重要前提和逻辑基础。与“自然碳排放”相对应的是“自然负排放”，它包括大自然中天然存在的森林与海洋，理论上我们可以认为（或者是假设），在工业文明产生以来的 200 多年时间里，地球上的森林与海洋没有发生变化，因此，工业文明产生以来的“自然负排放”并没有因为人类的经济活动而发生变化。今天，当我们讨论碳减排、碳达峰和碳中和时必须牢记一个极为重要的客观事实，那就是二氧化碳在我们生活的星球上、在自然界千万种生命中不仅是天然存在而且是不可或缺的！尽管大自然中的森林与海洋天然具有固碳作用，已经形成巨大的“自然负排放”，但是，占大气总体积 0.03%0.04%的二氧化碳使我们居住的地球像一个巨大的温室，为千万种生物自由地生息繁衍提供了可能！“自然碳排放”和“自然负排放”达成的自然碳平衡和环境中性，是维护自然与生命共同体的基本条件。研究显示，工业革命以来，人类经济活动产生的二氧化碳排放使自然界二氧化碳浓度从 278ppm（百万分比浓度）上升到 415ppm。601范英、衣博文：能源转型的规律、驱动机制与中国路径，管理世界 2021年第 8 期。朴世龙、岳超、丁金枝、郭正堂：试论陆地生态系统碳汇在“碳中和”目标中的作用，中国科学：地球科学 2022 年第 7 期。海洋碳汇对实现碳中和目标的作用与意义日益增长的碳排放量是全球变暖的罪魁祸首。同样，当人类大量产生“负排放”时，地球表面的温度会下降，甚至进入“冰河时代”（IceAge），人类将身临好莱坞电影 后天（The Day after Tomorrow）描述的生存场景。UNFCCC 诞生后，所谓的碳减排、碳达峰和碳中和都是针对人类经济活动产生的碳排放，即“人为碳排放”。图 1 是全球不同碳排放阶段示意。图 1 全球不同碳排放阶段示意我们把自然界碳平衡和人为碳排放的全部过程划分为几个重要阶段，如图 1 所示。在这里，我们忽略了时间的计量单位，只是依据全球二氧化碳排放特征来划分不同的阶段。在图 1 左上图中，我们可以想象成工业革命前的碳排放景象，横线 b 以及下方区域（C 区域）是不存在的。大自然中只有“自然碳排放”（图中 A 区域）和“自然负排放”（图中 B区域）两部分，形成了自然生态平衡。其实，正是在实现“自然碳中701中国海洋经济（第 14 辑）和”的条件下，自然界才能实现环境科学意义上的“环境中性”。随着工业文明的诞生，横线 b 出现并逐渐上升，区域 C 代表工业革命以来由人类经济活动产生的碳排放，即“人为碳排放”。如果人类不对自身经济活动实行碳约束，随着时间的推移和化石能源消耗的增加，横线 b 可能会不断上升，C 区域也会逐步变大。由于 UNFCCC 的诞生以及一系列国际气候公约的生效和实施，横线 b 的上升速度可能会减缓。但是不论横线 b 的上升速度怎样变慢，区域 C 总是在不断增大。横线 b 最终停止上升的位置代表人为碳排放的峰值，即“碳达峰”，我们可以理解为斯特恩报告 中 550ppm 二氧化碳浓度对应的全球碳排放总量。在此条件下，人类要维持自然生态平衡就必须进行“负排放”，通过“负排放”实现碳中和目标。我们进一步想象，在图 1 左下图区域 C（即 D+E）代表的“人为碳排放”中，当“人为负排放”发生时，C 区域中的竖线 c 自最右端向最左端缓慢移动，形成的阴影部分为 D 区域，代表着人类通过技术进步实现的“人为负排放”。随着竖线 c 向左移动形成的阴影区域越来越大，“人为负排放”就越来越多。但是，只要阴影部分 D区域没有完全覆盖 C 区域，差额部分为 E 区域，代表着“人为碳排放”净值总是存在的，即：E=C-D 0当竖线 c 移动到最左端时，阴影区域 D 达到最大，与区域 C 完全相等，区域 E 完全消失，这意味着“人为碳排放”净值为 0，实现碳中和目标，即：E=C-D=02.碳排放与碳排放相关的概念显然不止一个。厘清这些概念的含义对于理解801根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）2015 年发布的 全球变暖1.5特别报告，当一个组织的活动对气候系统没有产生净影响时，就是“气候中性”。通常，我们把“净零排放”（net-zero emission）、“气候中性”（cli-mate-neutral）和“碳中和”（carbon neutral）做等同处理。Nicholas Stern，“The Economics of Climate Change，”American Economic Review 98（2008）：2-37.对图 1 右下图，我们将在另一项研究中做进一步说明。海洋碳汇对实现碳中和目标的作用与意义“双碳”目标和建立相关理论框架至关重要。我们提及的“碳排放”通常是指两个概念，这两个概念差异很大，但人们总是忽视两者区别，甚至将两者混淆和误用。这两个概念，一个是指“二氧化碳排放量”（car-bon emissions），简称“碳排放量”；另一个是指“二氧化碳排放权”（carbon emissions right），简称“碳排放权”。对于“碳排放量”，我们在前文已经阐明，根据排放主体的不同划分为自然碳排放与人为碳排放。在本文中，我们所说的“碳排放量”是指由人类经济活动产生的碳排放量，即人为碳排放量。图 2 是过去 100 多年全球每年碳排放总量的变化。2021 年全球碳排放总量为 364.2 亿吨，其中中国约为 119 亿吨。从图 2中我们可以看出，尽管自工业革命以来人类碳排放总量一直在变化，但总的趋势是不断增加。在有记录的人类活动中，全球碳排放总量减少的统计数据很少被发现。在定义碳排放量概念时，我们不得不提到另一个重要概念 碳足迹（carbon footprint）。碳足迹是指以企业、某种产品、人类的某项活动或个人为单位，通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等产生的碳排放的集合。碳足迹是一个重要指标，与人均GDP、单位 GDP 能耗等指标有些相似，用来描述个人的能源意识和行为对自然界产生的影响，目的在于增强人类的碳意识。综观全球，世界上有很多知名企业自觉践行减少碳足迹的环保理念。图 2 全球碳排放总量变化（1900 2021 年）资料来源：二氧化碳信息分析中心（CDIAC）、国际能源署（IEA）。“碳排放权”概念始于 京都议定书，议定书允许采取四种减排方式，包括发达国家间的碳排放权交易、净碳排放量、清洁发展机制以及集体减排。京都议定书 通过之后，全球碳排放权交易市场发展迅速，901中国海洋经济（第 14 辑）截至 2021 年底，已建立 33 个碳排放权交易市场，全球碳排放权交易市场交易总量达到158 亿吨，成交金额约7600 亿欧元，其中欧盟、美国、新西兰、韩国等的碳排放权交易市场较为成熟。3.碳汇碳汇（carbon sink）的概念最早由 京都议定书 提出。长期以来，主流观点认为减排与增汇是实现“双碳”目标的两种选择。斯特恩报告 强调全球碳排放总量和温度升高上限，显然对人类气候议程中各国的制度设计和政策工具选择产生了巨大影响。不得不说的是，现实中这种影响在某种程度上发生了扭曲。如果从 京都议定书 提出的四种减排机制算起，在过去的 20 多年里，世界各国都是围绕减少碳排放进行制度设计和政策工具选择，忽视了碳汇的作用。其中的一部分原因是技术约束导致现有条件下碳汇的生产成本较高，更主要的原因是通过配额约束来实现碳减排具有政策上的操作便利。但现实是，无论是从碳达峰目标看，还是从碳中和目标看，大规模地增加碳汇，广泛建立起激励碳汇生产、交易的社会化机制已经刻不容缓。在阐述“碳汇”概念时，我们不得不提到与“碳汇”既相似又相关的两个概念 “负排放”和“碳捕集”。很多时候，甚至在一些研究文献中，这三个概念经常被混用或等同看待。碳捕集是指二氧化碳的捕集与封存（Carbon Capture and Sequestration，CCS）。在 京都议定书中，碳汇的确并非指单一的二氧化碳吸收，还包括碳移除与碳固存。碳移除是人类通过人为活动从大气中移除二氧化碳，根据作用机理的不同可以分为两类：一是通过自然改造，借助生态系统实现碳移除，例如通过植树造林实现森林固碳、通过开发海洋资源实现海洋固碳等；二是通过技术手段实现碳移除。按照 IPCC 的要求，成为碳汇必须具备三个关键因素。一是必须是人为活动，并非所有涉及碳的吸收都是碳汇。例如，自然状态下生态系统的固碳表现就不能称为碳汇，人们通常印象中的森林、草地、湖泊以及海洋等自然系统，尽管它们在固碳减排方面有着天然的优势，可以固定吸收生态系统中的碳，将其由“源”转化为“汇”，但没有涉及人类活动，因而不能称为碳汇。二是要长期储存，短期分解 011数据来源：中国碳金融市场研究。海洋碳汇对实现碳中和目标的作用与意义的碳不符合要求，例如农田或者庄稼的长期固碳能力弱，因而不可称为碳汇。三是基于增量视角考虑，存量大小无法衡量时称为碳汇，譬如广袤的森林碳汇能力固然可观，倘若没有相关的森林项目开发，碳汇核算就无从谈起。至此，如果将“碳汇”与前文的“碳”以及“碳排放”概念联系起来，我们可以很容易理解，要将碳排放外部行为内部化，人为经济活动和人为经济成本是其中的关键因素。因此，现阶段任何围绕碳的理论探讨以及政策实施，都要将人为经济活动和人为经济成本联系起来。虽然“碳捕集”作为人为经济活动，包含了人为经济成本，但是，IPCC 所说的“长期储存”是一个不确定性概念，从科学的角度看，具有很大的风险性。除非这种“长期储存”可以确保被封存的二氧化碳被人为经济活动所使用，如用作生产粮食或食物、用作生产工业原料或工业制成品等。著名环境战略专家乔根兰德斯（Jorgen Randers）早在 2013年就预测 CCS 技术将被广泛应用于减少碳排放，但遗憾的是，现实远非如此。我们认为，在现有技术进步条件下，CCS 并非真正意义上的“负排放”，也不是实现碳中和目标的终极有效途径。因此，本文只把“碳汇”和“负排放”视为相同。根据碳汇产生主体的不同，我们将碳汇简单划分为森林碳汇与海洋碳汇。前者体现为森林通过光合作用吸收并固存二氧化碳，由于森林覆盖面积广、易监测的特点，其方法学和项目开发已较为成熟，但近年来森林碳汇发展遇到一些瓶颈：一是人类的毁灭性破坏，使得森林覆盖面积逐年衰退，其固碳效果有所弱化；二是陆地使用面积受限，制约了森林碳汇功能，特别是近年来城镇化过程中的用地紧张以及粮食危机，客观上不利于其进一步发展。相比而言，海洋碳汇借助海洋碳循环机制吸收、固定和储存二氧化碳，有效减缓了气候变暖，同时提升了生物多样性，特别是基于海洋生物多样性而产生的生物泵、微型生物碳泵以及碳酸盐碳泵（也称为海洋“三碳泵”机制）构成海洋“负排放”效应，保证了海洋巨大的固碳潜力。并且发展海洋碳汇产业，在实现“负排放”、生态修复与海洋可持续发展的同时，鼓励社会资本参与碳汇项目建设，实质性推动海洋碳汇资源资本化进程，增加海洋碳汇资本积累，真正实111挪威 乔根兰德斯：2052：未来四十年的中国与世界，秦雪征、谭静、叶硕译，译林出版社，2013，第 116 页。中国海洋经济（第 14 辑）现“经济生态社会”多重效益。4.碳交易市场碳交易市场或者说“碳市场”其实是一个约定俗成的泛化概念，准确的说法应该是“碳排放权交易市场”。但是，从这个市场诞生之初，碳排放权和碳汇两个交易品种就在同一个市场上交易。迄今为止，人们对此已经习以为常。事实上，不论是从金融学角度还是从一般商品角度看，碳排放权和碳汇是两种有着本质区别的交易标的。关于碳排放权交易市场，截至 2021 年底，全球四大洲已建立 33 个碳排放权交易市场，包括1 个超国家机构、8 个国家、18 个省和洲以及6个城市，包含电力、工业、交通、建筑等多个行业，覆盖了全球 16%的二氧化碳排放、1/3 的人口以及 54%的 GDP。目前，全球最典型的碳排放权交易市场是欧盟排放交易体系（EU Emissions Trading System，EU-ETS），它是一个总量控制与交易系统（cap-and-trade），不仅为 11000 多家企业和 3000 多家航空公司（截至 2016 年数据）提供价格信号和市场流动性，也是欧盟制定气候政策的基石。作为最大的发展中国家，中国于 2013 年在北京、天津等 7 个省市启动了碳排放权交易工作。截至 2021 年 12 月 31 日，7 个试点碳市场的排放企业共有 2900 多家，其碳排放配额总量约 80 亿吨。2021 年 7 个试点碳市场累计完成配额交易总量约 3626.242 万吨，达成交易额约 11.67 亿元。2021 年 7 月全国碳市场正式开始运行，重点排放单位超过 2000 家（见图 3），这些企业碳排放量超过 45 亿吨。截至 2021 年底，全国碳市场碳排放配额（CEA）累计成交量达 1.79 亿吨，成交额达 76.84 亿元，日成交均价在 40 60 元/吨范围内波动，基本保持平稳。关于碳汇市场，可分为森林碳汇市场与海洋碳汇市场。自 2004 年开始，国家林业局碳汇管理办公室在广西壮族自治区等 6 省（区）启动了林业碳汇试点项目，迄今为止包含了清洁发展机制（CDM）、核证减排机制（CCER）以及林业自愿碳减排标准（VCS）项目等。海洋碳汇交 211数据来源：2021 年度全球碳市场进展报告。斯特凡施莱歇、安德烈马尔库等：欧盟排放交易体系的结构性改革，比较 2016 年第 1 期。数据来源：中国碳市场回顾与展望（2022）。海洋碳汇对实现碳中和目标的作用与意义图 3 2021 年全国碳市场覆盖重点排放单位分布情况 资料来源：中国碳市场回顾与展望（2022）。易市场目前尚处于探索阶段，例如广东湛江红树林造林项目、福建省福州市完成的全国首宗 1.5 万吨海水养殖渔业碳汇交易项目以及在威海落地的海洋碳汇指数保险，这些都是碳汇价值多元转化的金融尝试。碳交易市场具有一般资源与环境市场的共同特征，通过总量控制体现碳资源的稀缺性，进而实现经济与生态效益双赢。建设统一高效的碳交易市场，首先，要科学测度“气候阈值”的碳排放总量，正如前文所述，测度人类活动的碳排放或者碳足迹至关重要；其次，要根据共同但有区别的原则合理分配碳配额，提升生态系统的碳汇能力，激发各主体开发碳汇的意愿，通过完善核查与监督体系，明确交易主体与对象，制定合理的交易价格，鼓励开展碳排放权和碳汇的市场交易；最后，要努力参与国际合作，逐步扩展碳交易市场。二相关研究梳理与文献综述（一）海洋碳汇固碳原理研究科学研究表明，生态系统中约有 55%的生物碳由海洋生物捕获，311F.Azam，D.C.Smith，G.F.Steward，et al.，“Bacteria-organic Matter Coupling and ItsSignificance for Oceanic Carbon Cycling，”Microbial Ecology 28（1994）：167-179.中国海洋经济（第 14 辑）海洋存储的碳总量约为3.9 万亿吨，占全球碳总量的93%，相较于陆地碳汇，海洋碳汇具有循环周期长、固碳效果持久的优点，其中碳泵机制功不可没。研究表明，生物泵（BP）、微型生物碳泵（MCP）以及碳酸盐碳泵（CCP）是实现海洋“负排放”的重要力量，“三泵集成”形成海洋碳汇的固碳、储碳优势。具体来看，首先，藻类和浮游植物基于光合作用，通过生物泵机制将大气中的二氧化碳变成颗粒有机碳（POC），并将其沉降至海底，实现无机碳向有机碳的转化；其次，海洋微生物通过细胞生长代谢、宿主细胞裂解以及原生动物摄食活动分泌大量有机碳，通过惰性溶解有机碳（RDOC）机制实现碳封存；最后，碳酸盐碳泵是微生物诱导产生碳酸盐的关键机制，可以使海底沉积物封存上亿年。然而现实中实现“三泵集成”存在以下难点：一是绝大多数POC 在沉淀过程中降解产生二氧化碳，导致生物泵机制的传输效率偏低；二是如何构造厌氧条件，提升微生物在 RDOC 与 POC 中的协同作用。对此，专家认为人类智能化 BP、MCP 功能延伸、微生物矿物工程以及生态环境评估等是实现高效协同储碳的有效方式。有学者认为，碳泵机制引领了海洋“负排放”技术研发，特别是海水养殖领域具有巨大潜能。以藻类、贝类为主的海水养殖生物是海洋碳循环的关键环节，一方面，海藻通过吸收、溶解二氧化碳以及营养盐降低了分压，加速大气中二氧化碳的溶入，调节了海水 pH 值；另一方面，贝类通过钙化以及411T.Zhu，M.Dittrich，“Carbonate Precipitation Through Microbial Activities in NaturalEnvironment，and Their Potential in Biotechnology：A Review，”Frontiers in Bioengi-neering and Biotechnology 4（2016）：4-15.王誉泽、鲁鋆、刘纪化、张传伦：“三泵集成”打造海洋 CO2负排放生态工程，中国科学院院刊 2021 年第 3 期。赵云、乔岳、张立伟：海洋碳汇发展机制与交易模式探索，中国科学院院刊 2021 年第 3 期。焦念志、刘纪化、石拓等：实施海洋负排放践行碳中和战略，中国科学：地球科学 2021 年第 4 期。唐启升、刘慧：海洋渔业碳汇及其扩增战略，中国工程科学 2016 年第3 期。张继红、刘纪化、张永雨、李刚：海水养殖践行“海洋负排放”的途径，中国科学院院刊 2021 年第 3 期；杨宇峰、罗洪添、王庆等：大型海藻规模栽培是增加海洋碳汇和解决近海环境问题的有效途径，中国科学院院刊2021 年第 3 期。海洋碳汇对实现碳中和目标的作用与意义摄食活动同样实现了碳的移除和转移。除此之外，作为海洋生态系统的重要组成部分，珊瑚礁的碳汇功能不容小觑。尽管长期以来对于“源汇”的争议仍悬而未决，但通过人工上升流、加强珊瑚礁生态保护、实现陆海统筹等手段，能够实现珊瑚礁的增汇功能。（二）海洋碳汇效率研究海洋碳汇能力的有效测度是构建海洋碳汇市场、发展碳汇产业的基础和前提。受制于可检测性、可管理性以及数据可得性，以红树林、海草床、盐沼为主的沿海生态系统至今没有权威的碳汇统计。有研究认为，海洋碳汇资源可以在全球范围内为 巴黎协定 做出突出贡献，但隐患在于评估海洋碳汇时存在严重的数据限制。还有研究以马达加斯加红树林交易市场为例，认为它对当地社区至关重要，人类活动导致沿海资源压力日益增大，可以利用碳自愿交易市场减轻压力，促进红树林产业的可持续发展。相比而言，学者更多地对海洋渔业碳汇进行了测度。在碳汇研究方法层面，多数学者选取藻类或者鱼类的碳汇系数、干湿重比例、含碳比重等指标进行核算，运用 LMDI 方法进行影响因素分解。此外，还有学者对中国海水养殖藻类碳汇能力与影响因素进行了实证研究，认为藻类的碳汇能力巨大，大力发展藻类产业能够实现海洋经济和海洋生态环境的双赢。（三）海洋碳汇价值核算研究对于海洋碳汇的价值核算，国内外并没有统一标准。通过文献梳理，本文发现国内的海洋碳汇价值评估有如下四种。一是期权定价法。有学者构建了一个 B-S 期权定价模型，对海洋碳汇渔业进行了价值评估，511石拓、郑新庆、张涵等：珊瑚礁：减缓气候变化的潜在蓝色碳汇，中国科学院院刊 2021 年第 3 期。L.Benson，L.Glass，T.G.Jones，et al.，“Mangrove Carbon Stocks and Ecosystem CoverDynamics in Southwest Madagascar and the Implications for Local Management，”For-ests 6（2017）：190.岳冬冬、王鲁民：我国海水养殖贝类产量与其碳汇的关系，江苏农业科学2012 年第 11 期；纪建悦、王萍萍：我国海水养殖藻类碳汇能力及影响因素研究，中国海洋大学学报（社会科学版）2014 年第 4 期。中国海洋经济（第 14 辑）结果表明，在样本期内，藻类期权价值均为正，并且受到碳汇量、碳汇价格以及资产价格波动的影响，海洋渔业价值的公允评价客观上需要渔业期权市场的建立。二是成本收益定价模型。有学者以桑沟湾为研究对象，客观详细地测度了栉孔扇贝养殖价值，结果显示，海洋牧场的交易价值为 253 元/吨，这蕴含了巨大的经济与生态价值，研究建议应当发挥试点区域的模范带头作用，尽早完善海洋碳汇交易市场。三是人工造林法和碳税法。由于数据的缺失，部分学者将海洋碳汇价值等价于海洋吸收的二氧化碳与单位固碳价值的乘积，通过对海水养殖的碳汇价值进行有效评估，其中碳汇量的评估选取碳汇系数、干湿重系数等指标，价值的评估参考森林碳汇，对人工造林法与碳税法进行了加权平均。结果表明，近年来碳汇效率与价值均显著增长，从时空演化上看，碳汇价值呈现长三角、珠三角和环渤海“三足鼎立”之势；从结构分解上看，价值效应的影响程度显著高于规模效应与结构效应。四是直接价值与间接价值。有研究认为，以往研究仅仅落脚在海洋碳汇的直接价值，即通过各种海洋活动实现固定的二氧化碳市场价值，这显然低估了海洋碳汇的综合价值。刘芳明等将海洋碳汇价值分为使用价值与非使用价值。自然资源部2021 年9 月出台的 中国海洋碳汇经济价值核算标准（征求意见稿）对这一指标体系进行了扩展和补充，将其分为直接使用价值与间接使用价值，前者包括产品价值与休闲娱乐价值，后者包括固碳价值、释氧价值、净化价值与生物多样性价值。（四）海洋碳汇市场理论基础研究海洋碳汇市场的建设对保护生物多样性、改善生态环境质量以及加速海洋碳汇资源的资本化进程具有重要意义。现有文献对海洋碳汇市场的研究大体分为以下三部分。首先是理论基础。第一，共同责任原则是611邵桂兰、任肖嫦、李晨：基于 B-S 期权定价模型的碳汇渔业价值评估 以海水养殖藻类为例，中国渔业经济 2017 年第 5 期。沈金生、梁瑞芳：海洋牧场蓝色碳汇定价研究，资源科学 2018 年第9 期。孙康、崔茜茜、苏子晓、王雁楠：中国海水养殖碳汇经济价值时空演化及影响因素分析，地理研究 2020 年第 11 期。刘芳明、刘大海、郭贞利：海洋碳汇经济价值核算研究，海洋通报 2019年第 1 期。海洋碳汇对实现碳中和目标的作用与意义发展海洋碳汇市场的前提和基础，每个国家和地区都有维护生态系统稳定的义务，只有国际社会的共同努力，才能最大化海洋碳汇的潜能。第二，交易双方必须遵循生态系统服务付费理论（Payment for EcosystemServices），明确交易双方的产权性质，在遵循自愿交易原则的同时通过市场机制满足市场主体的各自需求。第三，陆海统筹理论同样不容忽视，大多数海洋资源和生态系统处于海陆交界处极为敏感的衔接空间，要想实现海洋碳汇资源的可持续发展，必须以陆海统筹理论为指导。其次是发展机制。有学者认为，要想实现海洋碳汇资源的资本化进程，必须经历四个过程。一是资产化过程，通过产权确权的资产化，将海洋碳汇资源转化为海洋碳汇资产。二是产品化过程，通过生态技术的研发应用，实现海洋碳汇资产向海洋碳汇产品或服务的转化。三是产品或服务向资本的转变过程，通过价值核算与交易，实现海洋碳汇产品或服务向海洋碳汇资本的转变。四是运营过程，通过生态化投资，实现海洋碳汇资本对海洋碳汇资源的反哺。海洋碳汇市场的建设应当遵循“政府前期主导+市场后期引领”的分阶段发展模式，同时加强组织引导、基础研发、法律监管等。最后是法律路径。海洋碳汇市场的建设不仅需要理论支撑，更需要完备的法律保障。中国海洋碳汇立法模式可以选择融合型立法、专项立法与地方立法相结合，同时注重与国际环境法、国家海洋立法以及海域使用立法的协调。三海洋碳汇研究的方法论阐释海洋碳汇市场的建设需要明确以下三大市场要素。（一）交易主体京都议定书 创立四种减排机制的目的是实现减排目标。从这个711潘晓