内容正文:
碳排放与国际减排合作
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碳循环
概念:指碳元素在大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间转移和交换的过程。
在地球漫长的演化过程中,大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收,然后又通过生物或地质过程以及人类活动返回到大气中。
野火
海洋释放
(升温、上升流)
碳排放
碳吸收
典例
材料:红树林可吸收二氧化碳,并将其转化为有机碳储存在海洋中。近年来,北部湾沿岸在保护红树林的同时,大力建设北部湾港。
从碳循环角度,描述红树林的固碳过程。(2分)
红树林吸收二氧化碳,经光合作用,将其固定在生物体内;伴随着红树林的生长死亡,部分有机碳通过海水沉积作用被储存在海洋(或土壤)中。
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典例
材料一:南日岛是福建省第一大离岸岛(海岛远离陆地,需要乘船前往),其附近海域生产的南日海带、南日紫菜、南日鲍等,因水质优、接近野生而饮誉天下。海洋牧场旨在通过在一定的海域范围内建造人工渔礁、人工海藻场等设施来改善生态环境,再投放人工培育的海洋生物幼苗,使其以自然环境中的食物为饵料生长,从而实现海洋生物资源增长。下图示意东海及其邻近海区冬季海流流系(夏季东海沿岸流流向与冬季相反)。
从碳循环角度,说明南日岛海洋牧场固碳除碳的原理。(4分)
南日岛接近野生的养殖模式避免投喂人工饲料,可以有效减少碳源(碳排放);海水中的藻类通过光合作用吸收、固定二氧化碳;贝类的钙化过程从海水中吸收碳元素也促进碳的沉积;鱼类以浮游生物、贝类、藻类植物等为食。
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(1)碳减排:减少二氧化碳等温室气体的排放量。
(2)碳达峰:二氧化碳的排放达到峰值之后不再增长,再慢慢降低。
(3)碳中和:某个地区在一定时间内,人类活动排放的碳总量,与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消,实现“碳净零排放”。
概念辨析
没有达峰,就谈不上下降,更遑论中和
为什么要尽快碳达峰,而不是通过技术突破,在更晚的时间点达到一个更低的峰值呢?
——在现实世界的物理约束、经济惯性和技术发展规律下,“延迟达峰”几乎不可能导向一个“更低的峰值”和“更少的累积排放”。相反,它极有可能因为“路径依赖”和“锁定效应”,导致峰值被不断推高,累积排放严重超标,从而彻底失去实现《巴黎协定》温控目标的可能性。
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(4)碳交易:把碳排放作为一种商品来进行买卖。
概念辨析
(5)碳汇:指利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳,并将其固定在植被和土壤中,从而减少温室气体在大气中的浓度的过程。
森林碳汇、海洋碳汇、土壤碳汇、地质碳汇
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典例
材料一 :印度尼西亚有丰富的煤炭资源,且埋藏较浅,几乎都是露天开采。2021年,印尼提出“到2030 年实现碳达峰、2070年实现净零排放”的目标。
材料二:下图是印度尼西亚含煤地层分布简图。
(1)从碳循环角度,推测印度尼西亚煤炭丰富且埋藏较浅的原因。(6分)
(2)从碳减排角度,简述印度尼西亚开发利用煤炭资源对气候变化的不利影响。(4分)
(1)地质时期,通过光合作用将大气中的碳固定到植物体内;大量植物遗体堆积,地质作用下形成碳酸盐岩石储存在地层中;板块碰撞挤压后,地壳抬升,外力侵蚀,使含煤地层 埋藏变浅甚至出露地表。
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典例
材料一 :印度尼西亚有丰富的煤炭资源,且埋藏较浅,几乎都是露天开采。2021年,印尼提出“到2030 年实现碳达峰、2070年实现净零排放”的目标。
材料二:下图是印度尼西亚含煤地层分布简图。
(1)从碳循环角度,推测印度尼西亚煤炭丰富且埋藏较浅的原因。(6分)
(2)从碳减排角度,简述印度尼西亚开发利用煤炭资源对气候变化的不利影响。(4分)
(2)煤炭开发利用,释放温室气体,增加碳排放,增强大气温室效应;露天开采煤炭,破坏植被,减少碳汇,加剧气候变暖现象。
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简述该国森林碳汇量大的气候原因。(3分)
答案 热带雨林气候,全年高温多雨;太阳辐射强,光合作用强,植物生长快;风力弱,植物茂盛高大。
从岛间运输角度,简析该国物流配送碳排放量较大的原因。(3分)
答案 岛屿众多,运输距离远;人口少,海运和空运为主,能效低,能源消耗量大;能源以化石能源或煤石油,天然气为主。
典例
粮食危机、气候变化是人类发展面临的重大挑战,粮食淀粉可持续供给、二氧化碳转化利用是当今世界科技创新的战略方向。
请从碳循环角度说明大气中二氧化碳增多对农业生产的影响。(3分)
有利影响:二氧化碳增多可加速光合作用,提高农作物产量;可提高全球平均气温,农业种植带可向高纬推进。
不利影响:二氧化碳增多,极端天气增加,自然灾害增多,影响农业生产稳定性。
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典例
刚果盆地位于非洲中部,沼泽广布,沼泽区域有大量泥炭存在,泥炭碳汇(指从大气中清除碳的过程、活动和机制)能力强,被认为是最大的陆地碳储库。在被水覆盖的沼泽区域,植物碳在缺氧条件下被储存。但泥炭沼泽干涸时,会向大气中释放大量温室气体。有专家认为,刚果盆地的泥炭正接近从碳汇到碳源(指向大气释放碳的过程、活动和机制)的临界点。随着全球变暖的危害越来越严重,刚果盆地泥炭资源的保护,正受到人们的关注。下图示意刚果盆地局部地区等高线分布状况。
(1)结合碳循环原理,分析刚果盆地沼泽地区泥炭碳汇能力强的原因。(2分)
(2)分析“刚果盆地的泥炭正接近从碳汇到碳源的临界点”的原因。(3分)
(3)从保护泥炭资源角度,请你为刚果盆地经济可持续发展献计献策。(5分)
(1)刚果盆地纬度低,水热充足,植被生长茂盛,可以从大气中吸收更多的碳;沼泽区域多水域覆盖,枯死的植被在水下难以分解,碳因此被固定在沼泽的泥炭当中,碳汇能力强。
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典例
刚果盆地位于非洲中部,沼泽广布,沼泽区域有大量泥炭存在,泥炭碳汇(指从大气中清除碳的过程、活动和机制)能力强,被认为是最大的陆地碳储库。在被水覆盖的沼泽区域,植物碳在缺氧条件下被储存。但泥炭沼泽干涸时,会向大气中释放大量温室气体。有专家认为,刚果盆地的泥炭正接近从碳汇到碳源(指向大气释放碳的过程、活动和机制)的临界点。随着全球变暖的危害越来越严重,刚果盆地泥炭资源的保护,正受到人们的关注。下图示意刚果盆地局部地区等高线分布状况。
(2)分析“刚果盆地的泥炭正接近从碳汇到碳源的临界点”的原因。
(2)全球气候变暖,蒸发加剧,沼泽地面积缩小;过度砍伐森林,导致森林涵养水源能力下降,地下水减少,沼泽地面积缩小;过度开垦林地、沼泽等,导致林地、沼泽地面积缩小。
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典例
刚果盆地位于非洲中部,沼泽广布,沼泽区域有大量泥炭存在,泥炭碳汇(指从大气中清除碳的过程、活动和机制)能力强,被认为是最大的陆地碳储库。在被水覆盖的沼泽区域,植物碳在缺氧条件下被储存。但泥炭沼泽干涸时,会向大气中释放大量温室气体。有专家认为,刚果盆地的泥炭正接近从碳汇到碳源(指向大气释放碳的过程、活动和机制)的临界点。随着全球变暖的危害越来越严重,刚果盆地泥炭资源的保护,正受到人们的关注。下图示意刚果盆地局部地区等高线分布状况。
(3)从保护泥炭资源角度,请你为刚果盆地经济可持续发展献计献策。
(3)植树造林,尤其是种植经济林;合理规划农业用地,加大农业技术投入,提高农业单产,减少对沼泽地、林地的围垦;利用热带沼泽、森林风光,发展生态旅游业;积极参与全球碳交易,通过国际碳交易,获取生态经济协助,保护森林和沼泽;加强宣传和管理,提高民众环保意识。
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典例
在全球变暖的背景下,由土地利用方式改变导致的土壤碳库变化受到越来越多的关注。土壤有机碳是通过微生物作用形成的腐殖质、动植物残体和微生物体的合称。研究发现,天山北坡雪岭云杉林被开垦为农田的土壤有机碳储量减少。图示意该地森林与农田有机碳密度的差异。
从碳循环和碳平衡角度,分析云杉林被开垦为农田导致土壤有机碳储量减少的原因。(5分)
枯枝落叶减少,土壤有机碳的来源减少;土壤翻耕、犁地等扰动,加剧土壤有机碳的分解;山地地区森林破坏导致水土流失;作物生长加剧土壤有机碳的消耗;森林破坏导致局地温度等气候要素发生改变,加速土壤有机碳的分解。
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典例
材料一 2024年巴黎奥运会首次设立了“碳预算”,承诺将实现奥运会碳排放减半的目标。通过一系列涵盖衣食住行方面具体且细致的举措,引领奥运的“绿色”风潮,但据测算这些措施仍不足以实现碳中和。
材料二 下图为法国区域略图和2022年法国电力结构图。
从碳减排的角度,列举法国实现碳中和主要的可持续措施。(6分)
优化产业结构,减少高耗能、高排放的行业,推动绿色转型;发展公共交通,绿色出行;发展清洁能源(太阳能、风能等),减少化石能源的使用;通过技术创新和政策引导,提高能源使用效率,减少能源消耗和碳排放;从“增加碳汇”的角度:植树造林;退耕还林。
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