二氧化碳清除“差距”表明各国在1.5摄氏度升温限制方面“缺乏进展”

从大气中“吸收”二氧化碳的计划——称为二氧化碳去除（CDR）——“达不到”所需的数量 将全球变暖限制在1.5摄氏度以内 新的研究警告说，这一水平高于工业化前的水平。

要将全球气温保持在 2015 年《巴黎协定》规定的限值以下，需要迅速减少温室气体排放。

然而，与巴黎限制一致的情景也假设严重依赖 CDR，特别是在 21 世纪下半叶。

该研究发表于 自然气候变化，量化了“CDR 差距”——国家气候计划中包含的 CDR 数量与将升温限制在 1.5 摄氏度所需的数量之间的差异。

研究称，CDR 目前每年从空气中去除约 30 亿吨二氧化碳，其中几乎 100% 来自陆地方法，例如造林和重新造林。

作者估计，如果各国实现其国家目标，到 2050 年，CDR 每年将增加多达 19 亿吨二氧化碳。

然而，在评估将升温限制在 1.5 摄氏度的一系列情景后，作者发现 2050 年的“CDR 缺口”为每年 4 亿至 55 亿吨 CDR。

一位未参与这项研究的科学家告诉 Carbon Brief，将缺乏额外的 CDR 计划视为“差距”是一个“有趣的想法”。 然而，他表示，这可能并不反映“采取行动的明确需要”，因为 CDR 的未来作用存在争议。

一些科学家认为，应该避免对 CDR 的依赖，因为陆基 CDR 可能会导致重大的生态和社会风险。 其他人担心，未来能够使用 CDR 的承诺可能会削弱当今减少化石燃料使用的动力。

该研究的主要作者告诉Carbon Brief，他认识到这些担忧，并努力在论文中讨论它们。

不过，他表示，计算 CDR 差距对于评估各国的进展非常重要，并将提供一种了解各国未来对 CDR 的承诺是否不足或过度的方法。

二氧化碳去除

二氧化碳去除（CDR）是指从空气中吸收二氧化碳并将其无限期储存在陆地、海洋、地质构造或产品中的方法。

研究作者指出，CDR 一词“包括人类对自然去除过程的增强，但不包括非人类活动直接引起的自然吸收”。 后者包括每年陆地和海洋吸收的大量二氧化碳。

该论文将 CDR 分为两类：

作者利用 2011-20 年收集的数据估计，人类每年排放的所有温室气体总量已达到 600 亿吨。 他们发现，CDR 工作目前每年减少约 30 亿美元。 该研究以二氧化碳当量 (CO2e) 计算全球排放量。

下图显示了当前全球温室气体排放量和清除量。 左侧的条显示二氧化碳（蓝色）和非二氧化碳（粉色）气体的排放量，以及土地排放量（棕色）。 CO2 去除量显示为黄色。

右侧的条形显示 99.9% 的 CDR 来自陆地上的常规 CDR（深黄色），而“新颖”CDR（浅黄色）的贡献可以忽略不计。

2015年，各国根据《巴黎协定》同意将升温幅度控制在比工业化前气温“远低于2摄氏度”，并希望将升温幅度限制在1.5摄氏度以内。

快速减排对于实现这一目标至关重要。 为了取得进展，各国必须提交并定期更新其减排计划。 目前，这些国家提案中包含的减排量与将升温限制在 1.5 摄氏度所需的减排量之间存在相当大的“排放差距”。

在未来许多满足巴黎限制的场景中，CDR 占据重要地位。 例如，在全球气温最初“超调” 1.5C，在2100年降至极限以下之前，将使用大规模CDR来去除大气中的碳，从而使全球气温下降。

在最新的评估中，政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 模拟了 541 条将升温控制在 1.5 摄氏度或 2 摄氏度的路径。 所有这些途径都涉及 2020 年至 2100 年间 CDR 的实施，除了大幅减排之外，二氧化碳排放总量从 4500 亿吨到 1.1 吨不等。

然而，目前没有任何规定要求政府明确报告其 CDR 计划。

因此，为了评估政府提议的 CDR 金额，作者必须分析提交给政府的一系列文件。 联合国气候变化框架公约 （UNFCCC），例如各国的国家自主贡献（NDC）及其 长期低排放发展战略。

作者发现，如果各国实现其国家目标，与 2020 年的水平相比，CDR 每年可能会增加 1.5-19 亿吨二氧化碳排放量。论文指出，许多国家计划扩大陆地清除量，但尚未有任何国家做出承诺到“实质性扩展”新颖的 CDR 方法。

升温阈值

为了评估需要多少 CDR 才能实现《巴黎协定》的长期目标，作者使用了综合评估模型 (IAM)。 这些模型着眼于导致或防止温室气体排放的能源技术、能源使用选择、土地使用变化和社会趋势。

作者从最新的 IPCC 情景数据库中为其第六次评估报告 (AR6) 选择了一系列 IAM 情景。 研究称，将升温限制在 2 摄氏度的情景要求排放量在 2020 年至 2050 年间下降 46-75%，但 CDR 成为本世纪下半叶的“主要缓解策略”。

作者补充说，在这些情况下，传统的土地 CDR“从较高的基线开始，但由于造林/恢复的土地面积限制，到本世纪中叶很快达到饱和”。 与此同时，新型 CDR 在整个 21 世纪不断扩大，到 2100 年占累计排放量的一半以上。

为了更详细地评估这些路径，作者选择了三种情景，将全球变暖限制在比工业化前水平高 1.5 摄氏度的范围内

在“需求减少”情景中，人类关注效率和充足性措施。 这种情况需要增加陆基 CDR，但不增加“新颖”CDR 方法。

“可再生能源”情景见证了供给侧向可再生能源的转变。 这种情况主要需要陆基 CDR，但也包括新方法的少量贡献。

“碳去除”情景涉及短期内快速减少温室气体排放，但化石燃料从未完全淘汰，导致二氧化碳净零排放的“残余排放量”更高。 到 2050 年，陆基 CDR 和新型 CDR 的需求水平几乎相同，这意味着新型 CDR 需要将现有容量扩大一千倍以上。

下图显示了这三种情况下的年度 CDR。 蓝线表示当前的 CDR，每条黄线表示不同的场景。 数字越低（负值越大）意味着 CDR 越高。

研究表明，当前的政府计划——到 2050 年每年将增加 1.5-19 亿吨 CDR——不够雄心勃勃，无法满足三种 1.5C 情景中的任何一种。

下表显示了到 2050 年不同场景下所需的不同类型 CDR 与 2020 年水平相比的变化。 右栏显示了当前计划与 2050 年每种情景之间的“CDR 差距”。

研究称，分析表明各国“在缓解这一领域缺乏进展”。 然而，缺口的大小在很大程度上取决于具体情况。

在需求减少情景下，2050年CDR缺口仅为每年4亿吨CDR，但在碳去除情景下，这一数字将增长十倍以上，达到每年55亿吨CDR。

注意间隔

依靠大规模 CDR 来实现全球气候目标的前景引起了许多专家的担忧。

人们担心，未来能够使用 CDR 的承诺可能会削弱当今减少化石燃料使用的动力，这种现象被称为“缓解威慑”。

威廉·兰姆博士 – 一名研究员 墨卡托全球公域与气候变化研究所 该研究的主要作者 – 告诉 Carbon Brief，该论文承认了这一担忧，并试图澄清 CDR 并不能替代缓解措施。

史蒂夫·派伊教授 是一名教授 伦敦大学学院能源研究所，谁没有参与这项研究。 他表示，将 CDR 的缺乏视为“差距”是一个“有趣的想法”，但并不一定像排放差距那样反映“采取行动的明确需要”：

“CDR 差距的影响更容易引起争议，因为 CDR 是缓解行动的一种，差距的大小要么引起警惕，要么不引起警惕，取决于人们对该选项将发挥或应该发挥什么作用的看法。”

他补充说，该分析甚至可以“被解读为积极的”，因为它表明各国并没有被新颖的 CDR 分散注意力。

亚历山德拉·德普雷兹 – 研究员 可持续发展与国际关系研究所没有参与这项研究的 – 告诉 Carbon Brief，这项新研究没有充分考虑 CDR 的“可持续性限制”。

她最近与他人共同撰写了一篇 Carbon Brief 客座文章，解释了这些限制，其中写道：

“大规模部署陆基 CDR 可能会带来重大挑战。 其中包括重大的生态和社会风险，特别是生物多样性丧失、粮食安全、淡水利用和人权等方面的风险，这些风险尚未得到全面评估。”

她解释说，Deprez 和 Lamb 在 CDR 工作中有着“相反的起点”，因此得出了不同的结论。

Lamb 首先询问“需要多少 CDR”，并得出结论认为需要扩大规模，她说。 与此同时，她告诉 Carbon Brief，她自己的工作首先询问“可以可持续部署多少 CDR”，并发现“‘巴黎兼容’方案超出了 CDR 的高可持续性风险”。

兰姆表示，作者在选择研究的三个重点场景时“非常谨慎”。 他补充道：

“我们有一种选择标准，其中包括考虑可持续性限制，他们是否使用了太多的生物质，他们是否太快地扩大了新方法的规模。 因此，我们对于选择的具体场景相当保守。”

同时 乔里·罗格莱教授 – 研究总监 格兰瑟姆研究所 – 告诉Carbon Brief，该研究“将旨在使气温尽可能保持在 1.5 摄氏度以下的途径与仅将气温保持在 2 摄氏度以下的途径放在同一个篮子中，这表明总体目标比《巴黎协定》要低”。

他补充道：

“该研究没有区分可能破坏可持续性的 CDR 水平情景。 因此，这些演示选择延续了 CDR 研究经常受到批评的一些原因，包括 CDR 学术往往对大规模 CDR 部署的可持续性风险视而不见。”

Pye 对使用 IAM 提出了警告，称他们“严重依赖 CDR 来实现雄心勃勃的目标”，而没有考虑到许多政府面临的“政治现实”。

CDR 报告

根据这项研究，只有包括欧盟在内的大约 40 个国家在其长期战略中概述了到 2050 年可量化的 CDR 水平的情景。

对于其他国家（占目前陆地上传统 CDR 的 62%），作者假设总体 CDR 水平将保持不变。

Lamb 告诉 Carbon Brief，这是一个“大假设”。 他指出，虽然全球 CDR“过去 20 年相当稳定”，但各国之间存在很大差异。 例如，他表示，中国通过大型造林项目“迅速增加”了其CDR，而欧洲许多国家由于林业部门的问题而出现了下降。

该研究还假设没有可量化情景的国家目前不计划实施新的 CDR 方法。 该论文称：“其中包括中国、挪威和沙特阿拉伯，它们都在制定新型 CDR 的技术路线图，并可能有助于缩小差距。”

阿杰·甘比尔博士 是一名客座高级研究员 伦敦帝国理工学院的 格兰瑟姆气候变化与环境研究所，并且没有参与这项研究。 他告诉Carbon Brief，许多陆地碳汇，例如森林，有可能在未来几年转变为碳源。

他补充道：

“作者注意到森林碳的潜在可逆性，但这凸显了我们距离 CDR 和减排需求比本分析中可能表明的还要远的风险。”

Lamb 告诉 Carbon Brief，缺乏明确的数据表明 CDR 报告“我们需要更加清晰”。 他认为，提高透明度将“让人们对二氧化碳清除计划进行更严格的反思，以及这些计划是否足够雄心勃勃，甚至是否过于雄心勃勃而以牺牲减排为代价”。

本文的分析将包含在下一篇中 CDR 报告状态，将于今年夏天发布。