高功率卫星使蓝碳积分成为现实但它们仍面临准确性和可扩展性问题

High-power satellites make blue carbon credits a reality, but they still face accuracy and scalability issues.

  • 海洋生态系统储存的蓝色碳可能在应对气候危机中起到关键作用。
  • 卫星技术的突破有助于商业化蓝碳信用。
  • 但对海草、盐沼、海带森林和红树林的远程监测仍存在缺陷。
  • 本文是“蓝色经济”系列的一部分,探讨了海洋生态系统如何被人类利用和保护。有关更多气候行动新闻,请访问 Insider 的One Planet专题页面。

去年,巴哈马宣布成为首批向其水域中的碳捕获和储存销售信用的国家之一,创造了历史。

这个加勒比国家评估了其红树林和海草草地,这两者都能自然地困住二氧化碳,并估计它拥有价值约3亿美元的资产,可以在充斥着难以找到高质量信用的自愿碳市场上出售。

当时,该国总理菲利普·戴维斯将蓝碳信用的销售比作垃圾收集服务,巴哈马正在处理世界的温室气体排放或“垃圾”。

一份来自世界资源研究所的2019年报告发现,蓝碳在应对气候危机中的作用越来越重要。它可能代表所需的减排量的五分之一,以保持在1.5摄氏度的升温范围内。

沿海和海洋生态系统,如海草、盐沼、海带森林和红树林,还有助于缓解气候变化的影响,包括沿海侵蚀、海平面上升和洪水,同时为海洋生物提供栖息地。相比之下,绿色碳通常存储在陆地上的林地项目中。

全球海草观测组织的科学家迪莫斯·特拉加诺斯告诉 Insider,巴哈马的努力缺少“数据和可扩展性”。他的组织正在建立一个海草和海洋景观监测服务,填补这一空白。

该服务使用云计算、人工智能和卫星来监测和验证海洋生态系统的健康状况和碳储存情况,后者是蓝色信用的基础。

蓝色碳生态系统正在大力采用这些技术,以避免困扰陆地项目的准确性和验证问题。

技术进步如同“从拨号上网到3G”

牛津大学衍生机构 OxCarbon 的创始人和主管盖伊·沃尔夫表示,卫星已经达到了一个“临界点”,已经解锁了蓝色碳。

他说:“这有点像从拨号上网到3G。”

他的非营利组织旨在为碳项目带来透明度,其中包括一个红树林项目,卫星图像与可见的森林特征和土壤样本数据相结合,以确定存储的蓝色碳的数量。

卫星监测已在陆地上得到应用,用于确定树种和森林的大小和成熟度,而无需手动收集数据,这使得其更具可扩展性。这一切都被输入到机器学习模型中,与其他数据一起,估计存储的碳量和可能的碳储存量。

但沃尔夫表示,很难区分大面积的退化森林与成熟森林,这影响了碳估算的准确性。旧技术提供30米分辨率,意味着图片上的每个像素是30平方米,所以可以深入研究的区域有限。旧卫星也无法显示年复一年的微小变化,因此当问题发生时,很可能为时已晚,他补充道。

佛罗里达州伊斯拉莫拉达的海草床上的红树林。
David Gross/ Ocean Image Bank

OxCarbon 使用50厘米的分辨率,加上计算能力的进步,意味着在更大的区域精度水平现在提高了一个数量级。

沃尔夫说:“这显然是一个非常可扩展的解决方案,因为即使区域的面积是原来的10倍,也不需要额外的人力。”

他补充说:“这将增加一些成本,因为你需要更多的卫星图像,更多的计算机处理,但这是一个可扩展的解决方案,可以扩展到10万公顷。”他说:“速度很快,因为一旦你获取了图像,你就可以对它们进行处理。”

然后可以更快地验证和发行碳信用。他说:“这是速度、准确性和可扩展性的完美结合。”

拥有大量卫星在轨道上,照片可以在“每个月、每周或卫星经过时”拍摄,碳信用保险提供商Kita Earth的联合创始人兼首席产品官Thomas Merriman表示。他的公司押注于碳项目的质量,确保买家即使发生问题也能收到他们购买的信用。

但工作很容易被云层干扰,这会阻碍拍摄照片的能力。

对抗云层

能够穿透云层的映射技术通常附加在卫星上。例如,光探测和测距技术甚至可以穿透水域,绘制海底或海岸线地图,测量海洋环境的特征并调查其脆弱性。

“水下物体的挑战在于水的浑浊度。如果水非常清澈,那就很好。但在英国就非常糟糕,”英国 Ordnance Survey 的可持续性负责人 Donna Lyndsay 说道,该机构曾在中东的红树林项目中工作。她补充说,卫星数据必须与声纳、搜集信息的潜水员或其他现场数据配对使用。

事实上,全球海草观察项目将其远程监测数据与现场数据相结合。Traganos 说道:“有 70 种海草物种。你无法从太空监测所有这些物种,因为其中一些非常稀疏,非常粗糙,位于 20 到 30 米深的浑浊水域中。”他补充说,验证发现的真实性始终是重要的。

碳作为“粗糙的工具”

这些项目的最终目标是发现和突出蓝碳和生物多样性的热点,以影响保护、保育和气候议程。Traganos 认为全球海草观察项目可以与其他项目生态系统相结合,共同帮助监测和保护海洋环境。

Kita 的 Merriman 说,碳有时是“一种粗糙的工具”。它之外有大量的数据可以开发;例如,Merriman 希望房地产开发商能够重视红树林的防洪作用。他补充说:“那是下一个前沿。”

Merriman 还预测了生物多样性信用的出现,这将有助于恢复自然栖息地。

Pivotal 的 Zoë Balmforth。
Pivotal

“如果你正确对待自然、生物多样性,就会产生碳效益,无论是储存还是固定,”生态学家转行创业的创始人 Zoë Balmforth 说。她的公司 Pivotal 进行生物多样性调查,包括沿海地区。“但反过来并不总是成立。它可能是真的,但并非总是如此,”她补充道。

Balmforth 的联合创始人 Cameron Frayling 补充说:“技术是使测量可扩展的工具,但你仍然必须亲临现场部署它。这与陆地上的情况相同。我们不能通过飞越某物并拍照来完成所有这些工作,无论是激光雷达还是卫星。”