气候行动

为什么一些国家的目标是“净负”排放?

实现全球气候目标可能需要净负排放。如果我们现在决定推迟减排,这一措施将更加必要。 Image: Ray Bilcliff/Pexels

Daisy Dunne
Science Writer, Carbon Brief
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  • 净零排放意味着一个国家消除的二氧化碳与其排放的一样多,而净负排放意味着消除的二氧化碳多于排放的二氧化碳。
  • 苏里南和不丹等森林资源丰富的小国已经实现净负排放,而德国刚刚宣布他们的目标是实现净负排放。
  • 历史排放量较高的发达国家被视为有道义责任尽快实现净负排放,为发展中国家创造增长空间。
  • 虽然净负排放带来了希望,但技术限制和近期减排的潜在干扰等挑战仍然存在。

上个月,德国成为第一个宣布打算在本世纪末实现“净负”排放目标的主要经济体。

“净零”描述的是一个国家的排放量与其可以从大气中去除的温室气体量相平衡的状态,而“净负”则描述了去除量超过排放量的状态。

因此,当一个国家实现“净负”排放时,它不仅不会因自身使气候变化恶化,而且正在积极帮助减少变暖。

实现全球气候雄心的许多情景都要求我们在本世纪下半叶实现净负排放。

在这些情况下,如果短期内我们未能足够快地减少排放,就会导致世界“无法按时”完成其气候目标。而这意味着,我们将需要在本世纪晚些时候从大气中消除数十亿吨二氧化碳才能实现这些目标。

一些专家还呼吁发达国家在本世纪初实现净负排放,认为它们有道义责任减少气候变化,并为其他国家在发展过程中创造排放空间。

然而,各国从大气中去除二氧化碳的能力,实际取决于其土地面积、森林覆盖率和人口规模等一系列因素。

一位研究人员向英国专门研究气候变化的科学和政策网站《碳简报》(Carbon Brief)表示,还存在一个风险,即设定遥远的净负目标可能会“分散”人们对本十年内完成减排紧迫性的注意力。

《碳简报》在下文中将详细探讨了哪些国家正在或已经设定了净负排放目标,以及设定这一里程碑的道德和科学论据。

“净负“排放是什么意思?

根据政府间气候变化专门委员会的说法,当人为温室气体去除量超过人为温室气体排放量时,就实现了“净负排放”。

伦敦帝国理工学院的气候科学家Joeri Rogelj 教授是政府间气候变化专门委员会这一观点的主要作者。他认为,在净负排放方面,使用“温室气体”而非二氧化碳这一规范说法,“产生了很大的影响” 。

他解释说,这是因为即使世界尽一切努力实现《巴黎协定》中“确保全球平均气温较工业化前水平升高控制在2°C之内,同时努力将升温控制在1.5°C以内”的目标,有些非二氧化碳温室气体排放几乎不可能完全消除。

例如,稻米生产中的甲烷排放。目前还没有技术可以完全消除这些排放,而期望未来完全停止稻米生产是不现实的。

科学家将此类排放称为“残余非二氧化碳排放”。Rogelj教授解释说:

“由于存在残留的非二氧化碳排放,我们在达到二氧化碳净零排放之前,总会先需要达到净零温室气体排放。”

他补充道,为了实现温室气体净零排放,需要额外去除一些二氧化碳,以补偿不可能消除的非二氧化碳排放:

“由于非二氧化碳排放无法被完全消除,我们始终需要在实现温室气体净零排放之前,先实现二氧化碳净零排放。”

正因为如此,提出实现温室气体净负排放的国家目标,总是可以被解释为比在同一时间范围内提出二氧化碳净负排放目标,“更加雄心勃勃”。

哪些国家已经实现净负排放?

尽管绝大多数国家尚未接近净零排放——更不用说净负排放——但仍有少数全球南方国家从大气中去除的二氧化碳量已经超过了它们每年排放的二氧化碳量。

例如,南美洲的苏里南、中美洲的巴拿马和南亚的不丹。

苏里南是世界上森林覆盖率最高的国家之一。其陆地面积97%以上有树木。

树木在生长过程中会吸收二氧化碳并将其储存在叶子、树干和根中。因此,它们热带森林的碳密度特别高,储存了世界陆地碳的四分之一。

而苏里南不仅森林茂密,同时还是南美洲人口最小的国家,人口只有618,000人

苏里南的低碳排放量加上每年通过森林去除大量二氧化碳的能力,使得苏里南已经成为一个净负排放国家。

然而,苏里南的联合国气候计划(被称为“国家自主贡献”)表示,为了使其森林继续受到保护,发达国家“需要(给予)大量的国际支持”。

苏里南的苏里南河上色彩缤纷的传统船只。 Image: Marcel Bakker/Alamy Stock Photo

2023年,路透社报道称,苏里南计划根据《巴黎协定》向发达国家出售以森林减排为支持的碳信用

这意味着苏里南希望将其通过森林从大气中去除二氧化碳的部分能力,出售给污染更严重的发达国家。然后,这些发达国家可以声称他们已经有效地减少本国应实现的排放。

路透社称,苏里南认为这将带来保护森林所需的资金。

然而,专家们质疑发达国家是否应该有权利声称他们通过保护苏里南的森林减少了自己的排放。因为即使没有发达国家的投资,这些森林也可能保持完好。如果事实确实如此,那真正的减排并不会发生。

与苏里南非常相似,南亚的不丹也具有森林覆盖率高、人口少的特点。树木覆盖了其土地的71%,并且其总土地面积的51%受到严格法律的保护,以确保森林覆盖率得到维持。

2021年在格拉斯哥举行的COP26气候峰会上,不丹发起了“负碳”俱乐部,苏里南也是创始成员之一。

不丹普那卡的普那卡宗。 Image: Peter Adams/Alamy Stock Photo

在峰会期间,巴拿马总统宣布该国也是净负碳国家,并将加入负碳俱乐部。

根据巴拿马国家数据中心的数据,巴拿马的排放量目前已经被其二氧化碳去除量所抵消,而这主要是由于其森林的贡献。尽管该国的树木覆盖率在2000年至2022年间下降了8.5%,但贡献依然不可小觑。

根据国家数据中心的数据,该国的目标是到2050年恢复森林面积50,000公顷,并在2050年之前将能源排放量与正常基准相比减少至少24%。

在2023年迪拜举行的COP28上,巴拿马还加入了负排放国集团,这是一个由丹麦领导、由正在或旨在实现净负排放的国家组成的小型联盟。

在以上三个国家之外,还有其他全球南方国家在其国家自主贡献中声称自己是“碳汇”——这意味着它们每年去除的二氧化碳多于排放的二氧化碳。

其中包括非洲中部森林茂密的加蓬和南美洲的圭亚那,以及小岛国科摩罗(非洲东海岸附近的火山群岛)和南太平洋岛屿纽埃。

非洲的岛国马达加斯加也声称自己是一个碳汇,但值得注意的是,自2001年以来,该国的树木覆盖率已经损失了27%

哪些国家的目标是实现净负排放?

过去几年,全球少数北方国家因各种原因在不同时间尺度上承诺将实现净负排放。

最近一次是在2024年2月,德国宣布计划制定到 2060 年实现温室气体净负排放的目标。

德国政府在一份列出其拟议目标主要特征的文件中认为,至少在世界某些地区实现净负排放对于平衡不可避免的温室气体排放(例如农业产生的甲烷)是必要的。

政府还表示,考虑到目前全球排放的速度,将全球气温上升限制在1.5°C看来“越来越不可能”。

它暗示了一种情况,即全球会首先超过1.5°C的目标,然后再使用二氧化碳去除技术来降低温度,并表示:

“因此,除了碳中和之外,还必须利用净负排放来再次降低大气中的温室气体浓度,以实现1.5°C的目标,从而最大限度地减少对地球上的人类和生态系统造成严重且不可逆转后果的风险。”

而早在2022年,丹麦和芬兰就宣布了实现净负排放的目标。

芬兰宣布目标是到2035年实现温室气体净零排放,到2040年实现温室气体净负排放。

根据气候非营利组织“碳差距”的说法,芬兰的2035年和2040年目标是全球所有国家中最雄心勃勃、具有法律约束力的二氧化碳减排目标。

气候之家新闻报道称,芬兰是基于气候科学小组的分析提出这一目标的。该分析旨在根据芬兰占全球人口的比例、其支付减排费用的能力以及其对造成气候变化的历史责任,计算芬兰在全球排放中的“公平份额”。

芬兰环境部长Emma Kari对气候之家表示,该目标以研究为基础“非常重要”,并补充道:

“在应对气候变化方面,高收入国家必须发挥进步和积极的作用。”

与此同时,丹麦宣布了到2045年实现温室气体净零排放、到2050年将温室气体排放减少110%的目标,以实现净负排放。

在一份向丹麦人民解释新目标背后理由的文件中,政府表示,该国“有机会也有义务促进绿色解决方案在欧盟和全球的传播”。

其新目标将“加强已决定举措的实施”,这里可能指的是《巴黎协定》。

在2023年12月举行的COP28会议上,丹麦宣布成立负排放国集团,这是一个由正在或正在致力于实现净负排放的国家组成的联盟,丹麦、芬兰和巴拿马等都是联盟成员。

丹麦气候部长Dan Jorgensen在2023年于阿拉伯联合酋长国迪拜举行的COP28会议上向媒体成员发表讲话。 Image: Peter Dejong/Alamy Stock Photo

丹麦的邻国瑞典是全球第一个设定净负目标的全球北方国家。

早在2017年,它就承诺到2045年实现温室气体净零排放,并在不久后实现净负排放。

《新科学家》杂志在报道2017年瑞典气候法时表示,瑞典是第一个根据《巴黎协定》大幅更新其气候目标的国家。

苏格兰则是一个尚未设定净负目标,但已被建议这样做的全球北方国家。

苏格兰承诺到2045年实现温室气体净零排放,这比英国2050年总体目标提前了五年。

英国英国气候变化委员会表示,关于英国作为一个整体如何实现2050年净零排放目标的核心设想是,苏格兰将在2050年“远早”实现净负排放。

在这种被称为“平衡路径”的中心情景下,苏格兰更快地实现净负排放,以弥补威尔士、英格兰和北爱尔兰行动缓慢的影响。

英国气候变化委员会表示,这反映出苏格兰拥有英国所有地区最大的原始森林,而威尔士和北爱尔兰在减少农业排放方面,则面临着特别严峻的挑战。

(在英国气候变化委员会最雄心勃勃的净零情景下——称为“顺风”——英国作为一个整体将在2042年之后不久实现净负排放。英国政府尚未表示打算根据这一情景采取行动——且目前在实现不太雄心勃勃的目标方面,也有所落后。)

另一个被建议设定净负目标的全球北方组织是欧盟。

在2月份提出新的欧盟2040年目标建议之前发布的建议中,欧盟科学顾问表示,欧盟可以通过“2050年后”的净负目标来“提高其对全球气候行动贡献的公平性”。

2021年《欧洲气候法案》承诺欧盟在2050年后实现“负排放”。不过,欧盟成员国尚未就实现净负排放的具体目标达成一致。

世界是否需要净负排放才能实现气候目标?

从科学角度来说,世界是否需要达到温室气体净负排放量才能实现《巴黎协定》的目标,取决于各国在未来几年采取的行动。

在对世界如何应对气候变化的最新评估中,政府间气候变化专门委员会提出了一系列关于世界如何在本世纪末实现其温度目标的情景。

在其中一些情景中,全球排放量下降得极其迅速,从而不再需要实现温室气体净负排放。

然而,政府间气候变化专门委员会也表示,由于近年来全球排放量仍然居高不下,将全球变暖限制在1.5°C或2°C的道路变得越来越困难。

到2100年将气温远低于2°C的许多设想确实依赖于世界在本世纪下半叶实现温室气体净负排放。

在这之后,随着全球范围内大规模推广二氧化碳去除技术,以及采取雄心勃勃的措施削减排放量(包括迅速减少化石燃料的使用),情况才有可能发生改变。

当温室气体去除量超过排放量时(当世界变得净负时),气温将会下降,并且根据情况,到本世纪末才可能实现1.5°C或2°C以下的目标。

Rogelj教授总结了政府间气候变化专门委员会情景中关于净负排放的内容:

“从地球物理学的角度来说,二氧化碳净零排放是一个必然要求,我们需要它来阻止变暖加剧。温室气体净零排放更多地是一个政策里程碑事件。当我们实现温室气体净零排放——更不用说温室气体净负排放——全球变暖将以每世纪零点几度的速度缓慢降低。”

尽管政府间气候变化专门委员会的许多设想都认为本世纪世界将出现净负排放,但在某些情况下,世界会立即采取行动迅速减少排放——这意味着无需大量二氧化碳去除即可将气温保持在1.5°C。

下方图表改编自政府间气候变化专门委员会关于如何应对气候变化的报告,说明了到2100年气温保持在1.5°C或远低于2°C的各种情景下,全球温室气体排放量如何变化。

政府间气候变化专门委员会到2100年将全球变暖限制在1.5°C(负排放、低需求)或远低于 2 °C(逐步加强)的三个说明性情景。 Image: 改编自政府间气候变化专门委员会2022年发表报告图 3.7

在第一种“负排放”情景中,本世纪气温很可能会超过1.5°C,然后到2100 年恢复到这一变暖水平。在这种情景中,二氧化碳去除技术的广泛使用将使世界实现温室气体净负排放(蓝绿色虚线)到2080年。

在第二种“逐步加强”情景中,气候政策逐渐加强,到2100年,世界有66%的可能性将气温升高限制在远低于2°C。在这种情景下,世界在2090年左右实现温室气体净排放。

在第三种“低需求”情景中,能源需求较低,加上化石燃料的快速淘汰,导致净温室气体排放量下降至接近零(但不低于零),从而将升温限制在1.5°C以下。这种亲家下,世界不会出现净负排放。

尽管几乎所有政府间气候变化专门委员会提出的情景都将升温限制在1.5°C ——大多数进一步限制在2°C以下 — — 都充分指出了大规模二氧化碳去除的作用,但报告还指出,用于实现这一目标的技术处于不同的准备水平,并带来了不同的挑战和权衡。

据政府间气候变化专门委员会称,目前,植树和生态系统恢复是唯一“广泛部署”的二氧化碳去除形式。

然而,研究表明,过度依赖陆地二氧化碳去除方法,例如植树和生物质能-碳捕集与封存(一种新兴技术,涉及燃烧农作物以产生能量,然后捕获由此产生的二氧化碳),可能会占用大片土地,威胁野生动物和粮食生产。

政府间气候变化专门委员会表示,直接空气捕集涉及使用巨型风扇直接去除空气中的二氧化碳。这些风扇利用化学反应过滤掉温室气体,但目前由于其巨大的能源需求和成本而受到限制。

还值得注意的是,虽然政府间气候变化专门委员会提出了实现1.5°C和2°C目标的各种情景,但它并没有列出各个国家在实现这些目标中可以或应该发挥的作用。

一些人认为,鉴于发达国家的财富和对气候变化的历史责任,发达国家实现净负排放以便为发展中国家持续排放创造空间是公平的。下文中将详细讨论。

一些国家是否需要净负才能公平地实现气候目标?

在设定净负目标时,芬兰明确表示,其理由是在应对气候变化方面尽自己的“公平份额”。

2015年,世界上几乎所有国家都通过了《巴黎协定》,正式承认发达国家应“带头”削减排放。此外,发达国家承诺提供财政援助,帮助发展中国家实现经济转型。

这反映出发达国家对气候变化负有历史性的责任。例如,自1800年代以来,美国和欧洲排放的温室气体占到大气中总排放量的近一半。

这也反映出发达国家拥有最多应对气候变化资源的事实。

Rogelj教授表示,因此发达国家应该在实现净负排放方面发挥带头作用:

“发达国家应该首先、最大幅度地减少排放。这还包括二氧化碳和温室气体排放量实现净负排放。”

他补充道,尽早实现净负排放能够在优先考虑发展的情况下为发展中国家提供更多的经济转型空间:

“当我们考虑需要实现的全球路径时,有能力实现这一目标的国家越雄心勃勃,就越能为发展中地区寻求替代路径提供更大的余地。”

然而,值得注意的是,并非所有国家都能实现净负排放,他补充道。

因为一个国家实现净负排放的能力由土地面积、森林覆盖率、经济和人口规模等多种因素决定。

例如,人口相对较少、森林茂密的国家将更有能力从大气中去除更多的二氧化碳,而不是每年排放二氧化碳。

在三个已实现净负排放的国家中,不丹和苏里南这两个都森林茂密、人口稀少。

拥有世界上最雄心勃勃二氧化碳减排目标的芬兰,其近四分之三的土地面积也都有森林。

Rogelj教授补充道:

“我认为具有二氧化碳减排潜力的国家应该(设定净负目标)。然而,对于在去除二氧化碳方面没有潜力的国家,说他们必须要实现净负排放是没有用的。”

剑桥大学气候政策研究员David Renier教授参与了一项研究工作,旨在研究如何在各国之间平等分担去除二氧化碳的责任。

他表示,在回答试图找出谁应该对实现温室气体净负排放负责的过程中,实际充满了复杂的问题,而各国的技术能力却超出了这些范围。他告诉《碳简报》:

“确定气候变化的历史责任如何承担具有挑战性。我们在许多地区看到,人们对祖父母可能做的事情感到愤怒或抵制。一个典型的例子是对奴隶制的赔偿。后续的分配变得很困难。有些 (英国)人的父母是从印度次大陆搬来的,他们应该为谁的排放负责?”

他补充说,更多地关注设定净负目标可能会分散各国在本十年减少排放的迫切需要:

“我不希望看到越来越多的国家急于采用净负目标,以转移人们对他们尚未确定如何实现净零目标这一事实的注意力。或者说:‘好吧,现在我们更容易证明未能实现2030年目标是合理的,因为我们看到2070 年目标将有多么艰难。’”

Rogelj教授也认为,虽然净负目标可能在应对气候变化方面发挥重要作用,但除非我们附加上更多的近期行动,否则它们可能会分散注意力。他告诉《碳简报》:

“没有近期计划的任何长期目标都是不可信的。”

本文作者:

Daisy Dunne,《碳简报》科学撰稿人

本文首次发表于《碳简报》。转载请注明来源并附上本文链接。

翻译:吴逸萌

编辑:王灿

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