甜,大概是世界上最受欢迎的味道了,它能令人愉悦,收获满满的幸福感,这种味道往往来源于糖。说到糖,就不得不提到世界上最主要的制糖原料——甘蔗,要说中国哪儿的甘蔗最多,还得看广西。广西地处中国西南边陲,属亚热带季风气候,雨热同期,光照充足,是种植甘蔗的“风水宝地”,也是中国最主要的蔗糖产地。2023至2024年榨季,广西食糖产量约618万吨,连续20个榨季占全国的60%左右,也就是说全国每三勺糖,就有两勺来自广西,是名副其实的中国“糖罐子”。

“蔗”么多,一根甘蔗的“N+1”种可能

一根有理想的甘蔗可不甘心只当食物,刚长成没多久就被人或动物一口吞掉,早早结束“蔗”一生。通过不同渠道、不同手段的“培训”和“包装”,如今甘蔗的未来已经有了许许多多的可能性。

除了糖,纸张是我们最常见到的甘蔗另一种形态,读书写字、清洁卫生,生活里哪儿都离不了它;

它还可以变成酒精,活跃在汽车燃料、工业酒精、生物化学品等领域;

它还可以化身可降解餐具,成为餐饮界、外卖圈、家庭露营日不可或缺的存在,用多了也不心疼,毕竟它可以自然降解,不会对环境造成长期污染;

它甚至可以是化妆品,漂漂亮亮地摆在化妆品专柜里,帮助每个爱美人士闪闪发光。

还有肥料、生物板、石墨烯等等,这些你或许知道或许又不太熟悉的东西,都是甘蔗千变万化而成的衍生品。

“蔗”么强,甘蔗是农作物固碳界的佼佼者

除去制糖、造纸原料等多重身份,甘蔗还有一项容易被人忽略的生态功能——固碳。地球上的大部分植物,几乎都在做着“固碳”这件事儿来养活自己,也就是通过光合作用,把空气中二氧化碳里的碳元素捕捉下来,放在自己的身体里,然后排放出氧气。在这个过程当中,碳元素从气态向固态转变,所以叫做固碳。当我们进入森林当中,会觉得空气特别清新,就是因为林木具有强大的固碳释氧功能。

其实,农田的固碳本领并不比森林小。在2008年全国农作物碳吸收量排行榜上,广西以8764万吨高居榜首,究其原因,海量种植的甘蔗功不可没。这看似不打眼的甘蔗,固碳能力为何如此“逆天”?这就绕不开它过硬的“背景”——甘蔗是碳四作物。

为了固碳,植物们是“八仙过海,各显神通”。让我们把目光聚焦到农作物圈子里,水稻、小麦、大豆所使用的固碳方法,在光合作用初期会产生一种三碳有机物,所以它们被称为碳三作物;而甘蔗、玉米、高粱等,使用的是另一种固碳方法,在光合作用初期产生的是四碳化合物,所以它们归属碳四阵营。相比碳三作物,碳四作物先天对二氧化碳有着更强的亲和力,如果把它们看作两辆汽车,碳四车就比碳三车多了一台涡轮增压发动机,能更充分地吸收二氧化碳,释放出更多的氧气。

甘蔗不止光合利用率高,它的空间利用率以及经济系数也高,凭借这“三高”优势,甘蔗是农作物固碳界中王者般的存在,它的固碳能力是水稻、玉米、小麦等的的3到5倍。

“蔗”么卖,碳交易为经济“增绿”

有强固碳这项傲人天赋傍身,甘蔗能做到的可不仅只有净化空气、保护生态,它还被寄予厚望,期待能在新兴的碳市场中“大展宏图”。和菜市场、小商品市场一样,碳市场里也卖东西,卖什么?二氧化碳!是不是很好奇,这看不见、摸不着的二氧化碳还能卖?这里指的,其实是把二氧化碳的排放权当做商品进行买卖。

自工业革命开始之后,人类社会生产力大幅提升,但它产生的代价也是巨大的,大量化石燃料的燃烧使大气中二氧化碳的浓度不断增加,导致地球连年“高烧”,诸如海平面上升、物种灭绝、自然灾害频发等一系列恶果层出不穷。

为了寻求减缓全球变暖的方法,1992年各国政府共同行动,缔结了《联合国气候变化框架公约》。之后,为实现公约目标,缔约国在1997年形成了包含工业化国家减少温室气体排放具体指标的《京都议定书》,开创性地引入了市场化机制进行全球气候治理,进而催生了碳市场。

碳市场是如何运作的呢?就像信用卡会设置额度一样,进入碳市场的企业也有初始的碳排放配额。但因为种种原因,一些类似于钢铁、化工、煤炭、冶炼等重工企业的碳排放量难免会超额,而善于节能减排的企业则会有结余。此时,碳排放超额的企业就可以向有结余的企业购买一定量“余额”以满足排放需求,通过自由买卖、自由交易,来达到控制碳排放总量的目的。所以,碳交易不只是以无形之碳换取真金白银,它还和地球健康、人类福祉息息相关。

中国的碳交易市场已经在2021年7月正式开市,各省市企业可以跨地区进行碳交易。这是我国实现“碳达峰”、“碳中和”目标最核心的政策工具之一,打通了“绿水青山”和“金山银山”之间的转化通道。

能固定住越多的二氧化碳,就意味着能赚更多的钱。来算个数,以2023年为例,广西甘蔗固碳总量约为1560.6万吨,全国碳市场年度成交均价为每吨45元。假如广西的甘蔗能够进入到碳市场并且全部交易成功,那么广西每年就能获得超过7亿元的收入。注意,这是在不投入任何成本的前提下,仅靠甘蔗光合作用就能获取的附加生态价值。

“蔗”么做,气象力量为甘蔗高产高固碳保驾护航

利用甘蔗高超的固碳能力,当个躺着就能赚钱的“卖碳翁”,听起来简直不要太美好!不过现实真的如此吗?也没这么简单。受到光、温、水、肥、病虫害和管理水平等因素的影响,每年甘蔗的实际产量波动很大,今年大丰收,明年说不定就减产了。怎样护航甘蔗高产,精准掌握它的固碳能力呢?这就离不开气象部门“天、地、空”全方位、一体化的贴心服务了。

甘蔗长得好不好,产量可能有多少?在过去,蔗农一定要亲自到田间地头看一看才放心,毕竟中国人讲究“眼见为实”嘛。但如果甘蔗地过于宽广,亲力亲为可不一定省心,因为从头跑到尾不仅费腿,也不见得能摸清甘蔗的家底。而现在,我们有一位得力助手——卫星,虽然它远在太空,一双“千里眼”却能时刻关注着蔗田里发生的一切。哪里有甘蔗,面积有多少,长得怎么样,只要让卫星拍个照,各种情况都会在遥感图像上产生色彩的变化,我们就能清楚掌握甘蔗的“身体状况”以及“心情变化”。这也创新解决了复杂地形和多变天气下,甘蔗信息识别难度大的关键问题,为碳汇的准确估算提供精细化本底数据。

一路向下穿越大气层,来到距地面100多米的空中,专用的观测无人机在蔗田上翱翔,它也担任着甘蔗摄影师的角色。相比于卫星,无人机的实时观测能力更强,替甘蔗拍摄的写真也更清晰,能提供超高分辨率的地面信息,让气象科研人员得以开展田块尺度的甘蔗长势、糖分和固碳能力动态分析。

地面上,甘蔗水肥一体化智能管理系统也帮了大忙。甘蔗饿了渴了,它能立即感知,精准灌溉施肥,有效保障糖料蔗高产,毕竟高产才能高固碳嘛。这也在很大程度上解放了蔗农手脚,比如3000亩“双高”基地的施肥工作,过去需要30人忙活一周才能干完,现在只需1人操控系统,一天即可完成。此外,伫立在蔗田间的地面站、生态站、农业气象自动观测站也在不间断地收集观测数据,解决了固碳估算模型“气象驱动因子”空缺的难题。

当然,气象科研人员也得常到蔗田里溜达,用手持精密仪器动态获取叶面积指数、叶绿素含量等生物参数,保障固碳估算结果的准确性。

通过以上多维度、多层次、多视角的监测分析,气象科研人员就能获取多元数据,准确估算出甘蔗固碳量,为今后甘蔗开展碳交易提供强有力的技术支持。如此一来,甘蔗的生态效益也将转化为经济效益,反哺蔗糖业,让蔗农增收、企业增效。

尽管关于甘蔗固碳的研究还需跋山涉水、穿荆度棘,但其背后所蕴含的绿色发展理念和生态经济潜力无疑是巨大的。无论前路多么漫长艰辛,相信在气象、农业等各方共同努力下,我们必能沿着这条甜蜜之路走向更加宽广的未来!

作者:雷菲菲

来源: 中国科普作家协会