地球日是一个庆祝这个星球上令人惊叹的奇迹的机会——一个充满生物多样性热点的地方，从茂密的热带雨林到风景秀丽的山脉，这里是丰富的特有物种的家园。这些原始的、生态独特的景观越来越受到温室气体排放等人为压力因素的威胁，这加剧了气候变化对人类和地球的有害影响。
应对气候危机需要多方面的方法。我们知道我们必须迅速大幅减少温室气体排放，包括通过向可再生能源驱动型经济的公正过渡。我们还必须更好地为已经发生或预计将在未来发生的气候变化影响做好准备。近年来，气候诉讼越来越多地被用来推动政府和其他机构减少排放并投资于适应措施(请参阅此处的萨宾中心气候诉讼数据库)。《巴黎协定》等国际协议以及美国和其他地方的国内立法在推动变革方面也发挥了重要作用。
虽然正在取得进展，但仍有许多工作要做。IPCC表示，除了减少排放外，还可能需要从大气中吸取温室气体以减缓气候变化。哥伦比亚气候学院附属机构萨宾气候变化法中心一直在探索各种方法，包括通过“蓝碳”方法。蓝碳是海洋和沿海生态系统捕获的碳。在这篇文章中，我们将特别关注基于海洋的二氧化碳去除和封存，也称为“海洋CDR”。
海洋覆盖了地球表面的70%，是一个主要的碳汇。通过自然过程，迄今为止，海洋吸收了约25%的人类排放的二氧化碳，未来可能会吸收更多。海洋对二氧化碳的吸收通过两个生物过程发生——例如，通过浮游植物和鲸鱼等碳汇——以及非生物过程。
基于海洋的二氧化碳去除技术
萨宾气候变化法律中心发布了一系列四份白皮书，探讨了与一系列海洋二氧化碳清除策略相关的法律问题，概述如下。这些由RomanyWebb、KoreySilverman-Roati和MichaelGerrard撰写的白皮书对海洋CDR的法律方面进行了最全面的分析。这些相同的作者本周还出版了一本关于“用于减缓气候变化的海洋二氧化碳去除：法律框架”的书。出于本文的目的，我们将广泛概述这些技术，以及与它们相关的潜在好处和风险。
人工上升流和下降流：该技术包括使用垂直管道将富含营养的水从深处向上循环到表面，从而刺激浮游植物的生长。浮游植物在光合作用过程中吸收CO2，然后管道会将富含碳的水从地表输送到深处。
海藻养殖(也称为海藻养殖)：这种方法包括种植或培育海藻，也称为大型藻类，海藻通过光合作用在生长过程中将溶解的二氧化碳转化为有机碳。然后可以收获海藻(例如，用作生物能源或用于低碳产品，例如用海藻制成的包装材料)或沉入深海进行碳封存。生物质可以隔离多长时间?这取决于多种因素，包括沉没的位置。如果在海洋的某些部分沉入1000米以下，生物质可能会被封存500多年，但如果生物质沉入较浅的水域，则时间长度会大大缩短。环境的协同效益包括降低海洋酸化水平等。
海洋施肥(也称为微藻培养)：在这种技术中，将铁、氮或磷排放到海洋表面以刺激浮游植物的生长。希望浮游植物吸收二氧化碳，然后死亡和沉没，将它们所含的碳携带到深海或海底沉积物中进行长期储存。一些科学家推测，这些好处可能包括由于浮游植物生产力的提高而提高了鱼类种群的增长率，而另一些科学家则担心这可能导致有害的藻类大量繁殖或转移其他地方的养分。
海洋碱度增强(也称为增强风化)：这种方法涉及将磨碎的石灰石或其他碱性岩石添加到海水中。添加会引发一系列化学反应，使海洋能够从大气中吸收额外的CO2。这种方法所需的材料将在陆地上开采，然后散布到海滩上或通过管道或船舶添加到海水中。这种方法有可能极大地加速天然矿物风化过程，该过程吸收CO2但通常需要数千年。就像海藻养殖一样，这也会导致海洋酸化减少。潜在风险包括有毒金属和其他矿物质含量增加，对生物多样性的影响在很大程度上是未知的。
海洋法则
确定这些海洋二氧化碳去除技术如何以及在何处发挥最佳作用、它们会带来哪些风险以及如何最好地确保海洋环境得到保护，这些都需要进行中的研究。大多数技术尚未经过大规模测试，在我们决定是否以及如何使用它们来应对气候变化之前，需要进行更多的调查。
虽然有管理海洋活动的国际和国内法律，例如《联合国海洋法公约》和《伦敦公约》和《议定书》，但仍然需要制定专门针对海洋二氧化碳去除研究的强有力的法律框架。
考虑到这一点，萨宾中心制定并最近发布了示范立法，以推进美国安全和负责任的海洋CDR研究。根据KoreySilverman-Roati和RomanyWebb最近撰写的一篇评论文章，该示范立法的目标是促进安全和负责任的海洋CDR研究，包括通过“在单一联邦机构中建立许可机构，为海洋CDR指定首选区域通过简化许可进行研究，并呼吁在气候目标和环境风险之间取得平衡。”
在美国开展海洋CDR研究项目时，必须高度重视让美洲原住民土著部落、州和公众参与这些决策过程。如果您有兴趣了解更多关于该示范立法的重要性，请参加由OceanVisions主办并由萨宾中心副主任RomanyWebb主持的网络研讨会。
关于这些基于海洋的二氧化碳去除技术，尤其是那些利用劳动力和成本密集型技术的技术，更大的问题是：这些方法能否为应对气候变化做出有意义的贡献?这些活动带来的经济、社会和环境效益和风险是否证明它们的使用是合理的?在我们对这些问题有更明确的答案之前，我们不应该忽视采取集体行动来大幅减少现有排放量。
我们能否避免气候变化的最坏影响?这取决于我们行动的速度。我们的地球现在需要我们加强气候行动。