海藻养殖的CO2吸收：与海藻场的区别与课题

海藻养殖为何成为CO2话题

海洋森林吸收的碳与养殖有什么关系

裙带菜、海带、紫菜。日本餐桌上常见的海藻，其实大多是养殖的。近年来，这些海藻在生长时吸收海水中CO2这一点受到关注，于是出现了一个问题：海藻养殖对脱碳有帮助吗。海草、海藻场和红树林吸收并封存的碳被称为“蓝碳”，日本也开始将其纳入国家温室气体测算。

不过，海藻养大并收获后会被用作食品或饲料，其中所含的碳终将回到大气中。也就是说，养殖的海藻并非全部都能算作CO2减排。如果不弄清哪一部分碳会在何处停留多久，就不能简单地说“养殖就能减少CO2”。本文将整理其机制、日本的制度与案例，以及全球研究显示的局限。

天然海藻场与养殖场的区别

海藻场是扎根于岩礁等处的天然（或人工营造的）海藻群落，全年存在。相比之下，海藻养殖是把幼苗固定在绳索或网上，多在秋季开始、春季收获，是一种季节性的、更接近农业的活动。这一差异对碳的测算方式和评价影响很大。

日本海藻养殖的现状

日本自古就有食用海藻的传统，紫菜、裙带菜、海带的生产中养殖占很大比例。据水产厅统计表（令和元年，鲜重），紫菜约25万吨，裙带菜约4.5万吨，海带约3.3万吨。紫菜在冬季张网培育，裙带菜主要在三陆和鸣门等地，海带则主要在北海道养殖或天然采捞。这一历史悠久的产业，如今正从“海洋之碳”这一新角度被重新审视。

在气候变化对策中，陆地森林吸收的碳被称为“绿碳”，海洋生态系统吸收的碳被称为“蓝碳”。日本四面环海、海岸线漫长，人们对蓝碳的利用寄予期待。蓝碳的基础知识见什么是蓝碳。

读者容易产生的三个误解

• 误解1：海藻养得越多，CO2减得越多。收获食用后碳会回来，所以养殖量并不等于减排量。
• 误解2：海藻场与养殖场同样对待。海藻场是全年存在的生态系统，养殖是人管理的季节性活动，测算思路不同。
• 误解3：有了信用就可以排放。减排优先，信用只是弥补剩余排放的补充手段。

掌握这些后，阅读报道和企业发布会更清晰。例如看到“每年吸收○○吨CO2”这样的数字时，确认它是生长期间的吸收量还是长期留存量、统计了哪些范围，会很有帮助。

海藻如何把碳留在海里

通过光合作用吸收，并向海水中释放

海藻通过光合作用吸收海水中的溶解CO2来构建自身。在生长过程中，叶片和茎的顶端断裂，或向海水中分泌粘液状有机物，碳就这样离开藻体。从海藻场脱落的藻片随海流被搬运，一部分沉到海底，一部分被送到深海，被认为能长期封存。

作为全球规模的估算，丹麦的Krause-Jensen与西班牙的Duarte在2016年发表的研究，估计大型藻类（海藻）封存的碳为每年约173太克（约1.7亿吨）碳（估计范围61至268）。需要注意，这个数字是对天然海藻群落整体的估算，并非仅指养殖。

养殖海藻的碳可能留存的途径

• 脱落、流失：养殖过程中断裂的藻片和溶出的有机物留在海水或海底
• 收获残渣：收获时产生的未利用部分被处理到海底等处（实施有限）
• 收获物的利用：用作食品、饲料、肥料、生物材料时，焦点在于使用后碳的去向

海藻场的碳被送往深海的设想

海藻场虽然在近岸，但其碳被认为并不只停留在近岸。脱落的藻片被海流和波浪带向外海，一部分沉入深海。由于深海与大气接触很少，被送到那里的碳可能在数百年到数千年的漫长时间里远离大气。Krause-Jensen与Duarte在2016年的研究之所以受到关注，是因为它不仅估算了埋入沉积物的量，还把向深海输送的途径包含在内。

不过，这一输送过程很难实测，估算值的范围很大。研究者自己也因地区差异和观测不足，不把数字当作绝对值。就养殖而言，设施设置在沿岸有限的位置，需要逐地点调查藻片向哪个方向流出、流出多少。

溶解有机物：看不见的碳

海藻会向海水中释放粘液状有机物（溶解有机碳）。其中可能含有难以分解的成分，作为能长期留存的碳而受到关注。但易分解成分与难分解成分的比例因种类和环境而异，测量方法也尚在确立中。要评价养殖海藻对碳封存的影响，关键在于这些看不见的途径要计入到什么程度。

种类的差异：裙带菜、海带、紫菜

同为海藻，生长速度、藻体组织、分解难易程度也因种类而异。海带和裙带菜等褐藻类个体大、生长快，藻体容易以长藻片的形式流入海水。另一方面，紫菜的养殖期是冬季的几个月，藻体薄，收获量大部分作为食品利用。因此，容易成为信用对象的是褐藻类，系数也按种类分别制定。

生长速度取决于水温、营养盐和日照。海水越冷、营养越丰富，从冬到春长得越大。水温上升会缩短生长期，对养殖和碳两方面都产生影响。重要的是根据各地海况选择种类和养殖时期。

日本的测算与制度：温室气体清单与J蓝碳信用

首次在向联合国的报告中计入海藻场

2024年4月，日本向《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）秘书处提交的温室气体清单中，首次合并测算并报告了海草场和海藻场的吸收量。据国土交通省资料，2022财年的测算值为约35万吨CO2。国土交通省说明，IPCC指南中没有海藻场的测算方法，也没有其他国家测算海藻场，日本使用港湾空港技术研究所开发的独自方法得出数值。

同时，国土交通省的资料也指出，蓝碳的CO2吸收量存在不确定性，也有严厉的意见，计入的数值需要合理的说明。测算对象主要是天然和人工营造的海藻场，水产研究·教育机构的解说中也提出了把海藻场归纳为17种类型、再加上4种海藻养殖类型共21种类型进行整理的思路。

J蓝碳信用机制

支持民间行动的是由国土交通省认可的技术研究组合——日本蓝色经济技术研究组合（JBE）运营的J蓝碳信用。它通过第三方审查认证海藻场营造与保护等产生的CO2吸收量，并作为信用发放。企业等可以购买信用，用于抵消自身部分排放。认证的计算公式和手续由JBE公开的《认证申请指南》规定，并多次修订。

• 对象：海藻场的营造与保护、海藻养殖等活动
• 认证者：JBE（经第三方审查后认证）
• 用途：企业的碳抵消等

测算为什么困难

海藻场的测算需要很多要素，例如海藻场面积、单位面积的吸收量、分解和流失的比例等。日本的测算基于港湾空港技术研究所开发的估算方法，按海藻场类型（17种）分别估算吸收量，并已编制测算指南。由于IPCC指南中没有海藻场的方法，日本处于用独自方法（Tier3）报告的立场。

测算的透明性和可验证性对于获得国际认可很重要。不仅由国家给出数值，也在公开指南和系数，使地方政府和研究者可以按相同步骤计算。大阪府资料所示，各地也出现了推算本地系数的举措。

海藻场正在减少的现实

在日本，各地都有被称为“矶烧”（海藻场衰退）的现象报告。水温上升、海胆和鱼类的啃食、营养盐变化等叠加，一些曾经繁茂的海洋森林已经消失。要保住海藻场的吸收量，除了增加新的海藻场，维护现有海藻场的活动也不可或缺。养殖靠人力和技术培育海藻，因此也被视为弥补海藻场减少的手段。

海藻场的保护与养殖并不对立。各地正在尝试合作，例如把养殖的种苗和技术用于海藻场再生，观察养殖场周边环境以便及早发现海藻场的变化。

从国内认证案例看现实规模

横滨市：国内首个海带、裙带菜养殖信用

2019年，横滨市发布了一项举措，将在横滨海域养殖的海带和裙带菜吸收并固定的CO2量作为信用予以认证。据市里的资料，被收获并加工成食品等的部分，其碳会回到大气中，因此不在对象之内，只把生长过程中脱落的部分里长期不被分解而留存的部分当作蓝碳。可以看出这是扣除收获物的严格视角。

日本制铁：北海道与千叶的3个项目

日本制铁公布，在利用钢铁炉渣营造海藻场等项目中，对2023年吸收并固定的CO2，在北海道增毛町、古宇郡泊村和千叶县君津市3地获得认证，合计33.3吨CO2。明细为：增毛町的海带12.2吨，泊村的海带8.5吨，君津市的裙带菜12.6吨。

与全国每年约35万吨相比，单个项目只有几吨到十几吨的规模。重要的不是仅凭数字大小判断价值，而是把它看作当地渔业者与企业携手为海洋环境赋予价值的第一步。

相关内容：海藻养殖与复兴的关系见海藻养殖的复兴，海藻场整体的吸收量见海藻场的CO2吸收量与J蓝碳信用。

从案例中看到的共同点

两个案例的共同点是，不计入收获并利用的部分，或者保守估算。食用海藻被人食用或做成饲料，其中的碳被认为会在几个月到几年内回到大气。能够作为信用评价的，仅限于可以合理说明不会回到大气而留在海中的部分。

另一个特点是，项目由渔业协同组合与企业共同实施。据日本制铁的发布，渔业组合与民间企业共同获得认证并发放信用，属于国内首例。把信用收入用于维护海藻场和养殖场，有可能成为支持当地渔业的机制。

购买方的视角

对企业来说，购买J蓝碳信用是在推进自身减排的同时为海洋环境保护做贡献的一种选择。但省略减排努力、只依赖信用，从环境和可信度两方面看都不可取。购买时应确认认证者、对象海域、吸收量的测算方法和海藻种类，并在宣传中准确说明举措的范围。

全球研究显示的潜力与局限

大规模养殖会发生什么

全球海藻养殖以亚洲为中心迅速扩大。对其气候效应进行测算的，是斯坦福大学DeAngelo等人于2022年发表在科学期刊《Nature Plants》上的研究。该研究用综合模型考察了海藻养殖在缓解气候变化中可能发挥的作用，以及经济和生物物理方面的制约。

结果有两个要点。第一，要获得10亿吨级的气候效应，需要超过9万平方公里的养殖面积，是现有面积的30倍以上。第二，把海藻沉入海中去除碳的方法，比把海藻替代陆地作物来避免排放的方法成本高得多。产量的不确定性，以及与浮游植物争夺营养盐，也被认为是影响效果的因素。

英国养殖场观测提出的审慎看法

也有研究调查了实际养殖场的沉积物中碳是否增加。2026年以英国养殖场为对象的研究显示，养殖场设置前后，或随距养殖场远近，沉积物状态没有明显差异，提示小规模养殖场的额外碳封存效果可能有限。结果会因养殖场规模和海域而异，因此不能凭一个案例对整体下结论。

研究告诉我们的事

DeAngelo等人的研究并非否定海藻养殖，其意义在于表明价值会随用途大幅变化。其思路是：重视食品、饲料、材料等用途的替代效果，而碳封存则在不断验证的基础上慎重推进。不因数字大小而一喜一忧，而是读懂条件与前提，这是对待科学信息的基本态度。

收获的海藻中的碳去向何处

吃、用、沉：按用途看碳的去向

养殖海藻大部分被收获，用于人们的生活。在日本，据水产厅统计表（令和元年，鲜重），紫菜约25万吨，裙带菜约4.5万吨，海带约3.3万吨。这些作为食品被消费后，所含的碳经消化分解，在短时间内回到大气。因此，将食用养殖看作“生产在海里培育的食物”，而不是“储存碳”，是比较自然的整理。

把海藻用作燃料的可能性见海藻、藻类生物燃料的可能性，养殖现场的减排见养殖业的脱碳。

把“替代”与“封存”分开考虑

正如DeAngelo等人的研究所示，用海藻替代陆地作物或饲料以避免排放的替代效应，被分析认为在经济上比沉入海中去除碳的封存效应更有前景。现实的做法是，从食品、资源的生产和脱碳两方面，按用途分别评价海藻养殖的价值。

利用海藻进行替代的可能性

海藻作为减少牛等家畜甲烷排放的饲料添加剂正在被研究，也在试用于肥料和生物塑料的原料。这些不是把碳留在海里的方法，而是减少其他产业排放的方法。如果只用留在海里的碳来衡量养殖海藻的价值，就会忽视这类替代效果。

各用途的效果必须在包括产品制造、运输、使用在内的整个生命周期中评价。养殖所需燃料以及加工、干燥所用能源产生的排放，也必须扣除后再考虑。

测量的难点：不确定性与MRV

如何测量、报告与核查

碳信用离不开对减排量、吸收量进行测量（Measurement）、报告（Reporting）、核查（Verification）的MRV。在海藻养殖中，需要在现场追踪：(1)海藻的生长量，(2)从中流出并留在海里的量，(3)分解所需的时间，(4)在海水和沉积物中的行为，因此比陆地森林等更难观测。

• 海里水流很快，难以追踪藻片的去向
• 分解速度因海藻种类、水温和海域差异很大
• 必须证明它区别于即使没有养殖也自然存在的碳（额外性）
• 海藻吸收的部分，可能会使周围浮游植物的吸收量减少

国土交通省的资料提到对不确定性的严厉意见，正是出于这些情况。因此日本的信用设计为保守估算，比如像横滨市的案例那样排除收获物。

测量技术的进步

近年来，已开始使用水下无人机和卫星图像掌握海藻场面积、用环境DNA调查海域生物状况、用传感器连续测量水中二氧化碳浓度等技术。如果测量成本下降，即使小规模养殖场也更容易持续监测，信用的可信度也会提高。

不过，即使引入技术，完全追踪海里碳的流动仍然困难。因此，承认不确定性后，采用保守系数、定期复核、第三方核查等运营上的办法，支撑着制度的信任。

养殖带来的其他价值与风险

对海洋环境的好处

即使不谈碳，海藻养殖也有望通过在生长时吸收海水中的氮和磷来改善水质，养殖设施也被期待成为小鱼和甲壳类的栖息处。还有研究认为，海藻通过光合作用对周围海水的酸性有局部缓和作用，一些地区正尝试与贝类养殖相结合。

需要注意的风险

• 营养盐竞争：大规模养殖消耗营养盐，可能影响周边生态系统
• 病害、外来物种：病原体和外来物种通过种苗和设施扩散
• 光和水流的变化：设施改变到达海底的光和海水的流动
• 水温上升：高水温缩短生长期，使产量不稳定

在日本，各地都有水温上升导致养殖时期偏移、产量下降等问题的报告。这表明脱碳举措与受气候变化影响的现场的可持续性密不可分。关于海藻场消失的“矶烧”问题，详见矶烧与海胆荒漠。

地区生活与后继者

包括三陆在内，海藻养殖面临着从业者老龄化、缺少后继者的问题。震灾复兴后，一些地区重建了养殖，如果蓝碳举措成为新的收入来源，也可能成为年轻人选择海上工作的契机。海藻养殖的复兴历程也见海藻养殖的复兴。

守护当地海洋的视角

养殖扩大对当地海洋的影响因地而异。在营养盐过剩的内湾，海藻吸收多余营养有助于改善水质，而在营养贫乏的海域，则可能与其他生物争夺营养。当地渔业者、研究者和地方政府共同商讨，并观察海洋状态来决定养殖方式，是可持续举措的前提。

今后的海藻养殖与我们能做的事

前景展望

要提高海藻养殖对脱碳的贡献，关键在于：(1)现场可测量方法的标准化，(2)额外性的明确，(3)结合食品、资源、环境价值的商业模式。如果像J蓝碳信用那样由渔业者、企业和地方政府合作的框架扩大，养殖从业者的收入来源增加，也有望让人更容易继续从事海上工作。

另一方面，正如全球研究所示，仅靠养殖无法解决气候变化。以减少排放本身的举措为基础，把蓝碳定位为补充性手段才是现实的。

我们能做的事

• 选择国产海藻，支持当地养殖
• 关注购买J蓝碳信用等企业举措
• 遇到“大量吸收CO2”之类的表述时，确认测算的前提和出处
• 在家庭和地区推广海藻的吃法和用法

研究与制度今后的关注点

今后的关注点有三个。第一，养殖产生的碳在国家清单中如何处理。第二，国际碳信用标准与J蓝碳信用的关系。第三，长期观测数据的积累。这些具备之后，养殖的举措就能在国内外进行比较，更多地区也会更容易参与。

海洋作为大气CO2的汇发挥着重要作用，但其吸收能力也是有限的。海洋整体的碳流动，请参见海洋吸收了人类CO2的百分之几。