截止到2019年，全球超過60%的海洋生態系統已經退化，沿海地區的紅樹林在
50年內減少了30%～50%，珊瑚礁面積減少了20%，這種現象與海洋藍碳的排放有密切的關係。可能很多人對“藍碳”的概念都感到比較陌生。國際上最初對“藍碳”的定義比較模糊：“世界上所有生物固定的碳有超過一半(55％)都被海洋生物捕獲，這一部分碳不在陸地上，被稱為藍碳”。國外一些專家認為廣義上的藍碳系統還包括淡水部分，即所有水生生物固定的二氧化碳都可以稱之為藍碳。
海洋裡的藍碳庫
藍碳的固定與釋放對全球氣候變化有重要影響。眾所周知，全球氣候氣溫升高、海平面上升是由大量的碳排放引起的，而碳的來源主要是由塵埃顆粒形成的“黑碳”，化石燃料形成的“棕碳”，陸地生態系統構成的“綠碳”以及海洋生態系統形成的“藍碳”。
那麼，什麼是藍碳生態系統？它又在面臨著怎樣的威脅？
全球有關海洋碳循環的研究已經有170多年的歷史，海洋學家很早就發現浮游植物及海草中儲存了大量的有機碳，之後人們才注意到大型陸地植物在全球碳匯中的作用。
藍碳是海洋碳循環的重要組成部分，沿海生態系統在藍碳循環中起著重要作用。紅樹林、鹽沼、海草床這三種生態系統能夠捕獲和儲存大部分埋在海洋沉積物中的碳，是藍碳生態系統最典型的代表。雖然這三種生態系統的面積加起來還不到全球海床總面積的
0.5%，但是捕獲和存儲的全球藍碳卻高達71%。 紅樹林、鹽沼、海草床
藍碳生態系統的全球覆蓋面積為509170km²，其中海草床面積佔63%，為319000km²；紅樹林面積佔27%，為139170km²；鹽沼的面積佔比最小，僅有10%，為51000km²。這些藍碳生態系統存儲著115億噸的藍碳，其中紅樹林存儲的碳量高達65億噸，海草床為30億噸，鹽沼為20億噸。
這三大生態系統固定二氧化碳的速度也有不同：海藻床的固定速度最快，每年可固定2600萬噸二氧化碳(佔49%)；紅樹林每年可固定1600萬噸(佔
30%)；鹽沼地每年固定1100萬噸(佔21%)。但是近幾十年來，全球33%的藍碳生態系統已經消失，目前還在以每年0.5%～3%的速度衰減，由此帶來的直接經濟損失高達420億美元。海洋生物學家估計，按照目前的速度發展下去，那麼在接下來的100年中，有將近100％的紅樹林以及30%～40%的鹽沼及海藻床會從地球上消失。
藍碳排放量增加會引發哪些嚴重後果？
1.最明顯的就是碳排放導致的溫室效應。
全球都在呼籲減少工業、農業、森林砍伐、採礦、漏油、過度捕撈、城市化等過程中的碳排放，但是藍碳排放量增加卻很少有人注意到。
事實上，由於旅遊業、工農業的發展，沿海生態系統已經遭到毀滅性破壞，藍碳排放量也在急劇增加。2012年統計數據表明，全球每年的藍碳排放量為5870萬噸，其中紅樹林排放量為3350萬噸(57％)，海草床為1470萬噸(25％)，鹽沼為1050萬噸(18％)。
2.另外一個後果就是海水酸化。
二氧化碳釋放到海水中，會與水分子結合形成碳酸，進一步會解離成碳酸氫根離子及碳酸根離子，海水的pH值也會因此降低。pH是水環境中的綜合指標，它的變化會直接影響海洋生物正常生長，對水產養殖影響更為直接。
一般來說，淡水魚對pH的適應能力(6.5-9.5)比海水魚(7.0-8.7)更強，這是因為海水魚長期生活在pH一直都很穩定的海洋中，而淡水魚類長期生活在pH晝夜變化較大的淡水中(在夏季，浮游植物的光合作用可以使水體的pH由早晨的
6.5-7.0上升到中午的9.5-10.0)。
海水魚與淡水魚
牡蠣、扇貝、文蛤、泥螺等貝類對pH的適應也有差異。墨西哥灣扇貝的最適pH為8，紫彩血蛤為8.2-8.5，灣泥螺則為8.4。
因此，海水pH值上升會對整個海水養殖體系造成一定的威脅，一些比較“嬌氣”的養殖品種很容易因為生長不適而造成減產，而發展綠色水產養殖可以有效緩解藍碳釋放所帶來的環境壓力。
綠色水產養殖有哪些模式？是否有助於減少藍碳排放呢？
生態養殖的目的，是在提高魚類產量的同時，大大減少對環境的汙染，其中最典型的兩個案例就是稻田養魚(魚菜共生、魚畜共生也是)與不同營養層次的立體混養。
- 稻田養魚
稻田養魚模式是水產養殖與傳統農業的結合，在我國有上千年的歷史，其中的“魚”不僅是指淡水魚，還包括小龍蝦、河蟹、龜鱉等諸多水產品。在廣西的水稻田裡養殖的禾花魚是當地有名的特產，雖然個頭不大但是風味獨特、口感甚佳，是不可多得的天然水產品。
在稻田養魚模式中，水稻是主要的農作物，套養的魚蝦蟹以及龜鱉則能提高附加值，一些經濟品種如小龍蝦、河蟹、中華鱉等創造的經濟價值甚至遠超水稻。
下面以稻田養蟹為例，簡要說明其經濟效益(以下案例不包括水稻產生的經濟效益)。
2018年河北省邵村花田種植合作社稻田養蟹的規模為3.3公頃，每畝投入的成本為299元，其中螃蟹苗種費用佔184元，其他的費用總計為115元，總投入為14800元。
在收穫的時候，平均每畝水稻田的河蟹的產量為12.5公斤，當時河蟹的市場售價每公斤為120元，因此河蟹單品帶來的收益為74250元。
扣除成本後，養殖河蟹所得的純收益為59450元，平均每畝純收益為1201元。
在這個生態系統中，化肥和農藥的投入大大減少，由此生產出的無公害水稻以及水產品更受消費者歡迎。此外，魚糞可以為水稻提供養料，稻田則為魚類提供底棲、周生和浮游食物。稻田中還有很多水生雜草，也可以被魚類所利用。因此，稻田養魚通過物質的循環利用有效減少了系統內部有機碳的排放。
- 立體混養
立體混養又稱為多營養層次的養殖(IMTA)，立體混養與稻田養魚有很多異曲同工之處：將海水魚、貝類以及海藻在同一片海域中共同培養，魚類的糞便可以提升海水的肥度與浮游植物的密度，水體中豐富的營養鹽可以促進海藻的生長，而浮游植物則可以被貝類直接濾食，既減輕了有機廢物的汙染，又提升了水產品的產量。海水立體混養模式廣泛應用於全球
40多個國家和地區，包括中國、加拿大、智利、日本、美國以及很多歐洲發達國家。
立體混養
水產養殖與藍碳的固定有什麼關係？
上面已經提到，促進藍碳固定的有力措施是恢復海草床、紅樹林、鹽沼的生態系統，那麼水產養殖與這些生態系統之間是什麼關係呢？
- 1.水產養殖與紅樹林的修復
紅樹林具有廣泛的生態服務功能，但是紅樹林的面積在1980年代以及1990年代卻呈現出迅速減少的趨勢，背後主要的原因就是蝦類的養殖。據不完全統計，養蝦造成的紅樹林面積減少約189萬公頃，孟加拉國、印度、巴西、馬來西亞、墨西哥、印度尼西亞等國的養殖戶紛紛在紅樹林生長的地區開挖蝦池，只顧追求經濟效益而忽略了紅樹林的生態價值。
國際上廣泛提出的做法是將蝦類養殖從紅樹林轉移到近海海域，這將有助於減少藍碳的排放。紅樹林目前在以每年1.15-1.39噸/公頃速度固定藍碳，如果蝦池的位置轉移並能恢復全球已砍伐紅樹林面積的25%(47萬公頃)，那麼每年還可以再吸收54-650萬噸藍碳，這是一個非常可觀的數字。
- 2.水產養殖與海草床的修復
受人類活動的影響，在過去的20年裡，全球損失了33000平方千米的海草床，目前海草床的衰減速度正在急劇加快。底拖網的捕魚方式對海草床具有毀滅性的影響，因為拖網捕撈會破壞海藻的嫩芽和根莖。這種海底搜刮式的捕撈方式簡直就是底棲動植物的災難。
▲▲底拖網對海洋底質的破壞
通過在海區人工養殖海帶有助於海藻床的修復。像海帶這種大型藻類會為拖網捕魚製造障礙，因此有助於減少人為捕撈對海草床生態的影響。在全球範圍內，海草床每年固定藍碳的速率為0.54-0.83噸/每公頃，如果水產養殖可以同樣恢復25%的海草床損失面積(82萬公頃)，那麼每年將可以多固定0.44-68萬噸的藍碳。
- 3.貝類養殖與鹽沼藍碳的固定
雙殼貝類是公認的唯一一個對環境完全無害的水產養殖品種，它們可以通過濾食顆粒物、微生物以及浮游植物來淨化水體、改善水質。在養殖過程中，貝類可以去除多達54%的飼料顆粒及營養殘留。聯合國糧農組織(FAO)公佈的數據表明，2014年全球軟體動物產量為1610 萬噸，其中每噸貽貝和牡蠣殼對二氧化碳的封存率分別為0.22噸和0.44噸。按照這個比例推算，1610萬噸的軟體動物總共可以封存97.93萬噸的藍碳。
我國常見的雙殼貝類養殖品種
因此在水產養殖中，增加貝類的養殖可以增加全球藍碳的固存。貝類的養殖產量每增加
25%(403萬噸)，每年就可以額外多固定0.24-48萬噸的藍碳。
綠色水產養殖對藍碳固定的貢獻清單
總結
發展綠色水產養殖是減少藍碳排放的有效方法。通過將蝦類養殖從紅樹林轉移到近海可以減少紅樹林的損失，從而逆轉藍碳的排放；為減少近海的底拖網捕撈方式對海藻床的損害，可以嘗試在海藻床受損地區開展藻類養殖；此外，在濱海地區開展貝類的養殖也可以促進藍碳的固定。這些養殖措施將對延緩全球氣候變暖、海平面上升起到積極有效的作用。
綠色水產養殖為緩解全球氣候變化做出了貢獻，這是人類和大自然共同的福利。
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