航运业是高度污染的行业之一,年排放量约为10亿吨二氧化碳当量,约占全球排放总量的3%。船舶排放到大气中的有害物质不光是二氧化碳,还有“黑碳”——这种煤烟颗粒会吸收阳光并使热量滞留在大气中,从而加剧全球变暖。
黑碳是一种危险的污染物,一旦落到冰上,就会降低冰雪的反射率,从而加速冰雪融化,并且它还会对沿海社群构成严重健康威胁。环保组织表示,如果要求船舶使用更清洁的燃料,便可以轻易消除这一气候和健康威胁。
对气候变暖的影响
黑碳是船舶燃烧重油(heavy fuel oil,简称HFO)时产生的。环保非营利组织清洁北极联盟(Clean Arctic Alliance)和因纽特极地理事会(Inuit Circumpolar Council,这家机构在国际重要事务上代表来自阿拉斯加、加拿大、格陵兰和楚科奇的所有因纽特人)的顾问安德鲁·邓布里尔(Andrew Dumbrille)表示,重油是“一种危险、有毒的焦油状燃料。”他说,“它实际上就是桶底油。”
“这种油使用之前必须加热……就像是烧焦油,也就是人们用来铺路的那种东西。”他表示,“全球贸易系统就是由这种产生高污染副产品的燃料支持的。”
据清洁北极联盟统计,以20年的时间计算,黑碳在航运业造成的气候变化影响中占比约为20%。
“当黑碳在北极或者北极附近地区排放时,对环境的损害尤其严重,影响也格外大。”清洁北极联盟的首席顾问西安·普莱尔(Sian Prior)表示。
芬兰研究人员2022年的一项研究显示,北极地区气温上升速度已经是全球平均速度的4倍:1979年到2021年期间,全球平均每十年升温0.19℃,北极地区则高达0.73℃。黑碳正在加速北极的升温。
“当黑碳沉积在极地环境中时……(极地)地表会因为变黑而吸收越来越多的热量,”普莱尔表示,“这意味着极地将失去反射效应,也就是冰雪反射阳光的能力。”
这导致了一个升温的恶性循环。海冰减少意味着暴露出更大面积的深色海面,而深色的海面会吸收更多热量,进而加快气温上升速度。其影响的不止是北极地区,而是全球。
“部分变暖的影响将进一步向南传导,”国际冰雪圈气候倡议组织(International Cryosphere Climate Initiative)的主任帕姆·皮尔森(Pam Pearson)表示,“因此黑碳导致的北极地区气候升温会引发中纬度气温上升。”
如果北极海冰在夏季完全融化,那么“全球海平面上升和极端天气将会更加严重”,皮尔森说道。
气候危机咨询小组(Climate Crisis Advisory Group)2021年发布的一份报告警告说,北极是全球气候连锁影响的“源头”。
北极的升温导致海洋温度升高和大气环流变化,而且预计会削弱高速气流,从而导致更极端的天气。
对北极当地社群的影响
“海冰的融化不仅正在(导致)全球气候混乱,同时也带来了地区和文化上的混乱,” 邓布里尔表示。生活在北极地区的土著社区已经感受到了黑碳的影响。
黑碳暴露可能引发严重的健康风险。作为细颗粒物(亦称为PM2.5)的组成部分,黑碳已被证实与肺部和心脏疾病有关,并且会损害认知和免疫功能。
因纽特极地理事会国际副主席丽莎·科珀夸鲁克(Lisa Koperqualuk)表示:“黑碳正在改变我们的文化。”
她解释说,海冰的快速融化导致收获季节推迟并加大了社区出行的难度,因而大大改变了因纽特人的生活方式。 “我们把冰称作我们的公路。”她说,“我们在冰面上穿行,在海冰的边缘狩猎。”
据科珀夸鲁克说,还有人担心黑碳会给因纽特社区的主要食物来源——海产品造成污染。她说:“动物的迁徙模式也可能会随着海洋变暖发生改变,因为有一些海洋哺乳动物会追随较冷的水流。”
“保护北极是非常重要的,要尽可能地保持它的原始状态,这不仅是为了我们的文化,还是为了整个世界。”科珀夸鲁克说,“北极与全球其他地区息息相关。因此,保护北极也是保护全世界。”
如何降低黑碳排放
近年来,随着北极航线的增加,黑碳排放量不断上升。2015年至2019年间,由于航运交通量的增加,北极的黑碳排放量增加了85%。
“由于有越来越多的船只进入北极地区,那里的黑碳排放量正在增加。近年来,进入北极地区的油轮和燃料运输船数量在增加。”普莱尔说。
2013年至2019年间,海上交通量增长了25%,而北极地区的船舶行驶里程增加了75%。
北极航运的增加与海冰的消失“有很大关系,”普莱尔说。她说,海冰“结冰的时间越来越晚,融化的时间也越来越早。”这意味着北极地区航行的船只更多,通航时间也更长。
这就形成了一个“恶性循环,”皮尔森说,“海冰越少,航船越多,排放量越大,海冰从而进一步减少。”
环保组织表示,有一种简单的方法可以迅速减少黑碳排放。
清洁北极联盟表示,如果所有以重油为燃料的船只都改用更清洁的馏分燃料(类似于柴油),这些船只的黑碳排放将立即减少约44%。如果所有船只还安装了捕捉烟尘的柴油颗粒过滤器,那么就可以减少90%以上的黑碳排放。
如果出台法规,黑碳可能会迅速从大气中消失。
黑碳是一种短寿命气候污染物,生命周期只有几天或几周,而二氧化碳可以在大气中停留300至1000年。这意味着,如果出台法规,黑碳可能会迅速从大气中消失。
“黑碳可以很快得到解决,这就是为什么我们称之为‘举手之劳便可以解决的问题’。”普莱尔说,“而二氧化碳是一种非常强力的温室气体,可以在大气中停留数百年。”
国际清洁交通委员会(International Council on Clean Transportation ,简称ICCT)的分析显示,如果欧盟要求在北极航行的船只不再使用船用重油,改用更清洁的馏分燃料,北极海域的黑碳排放量将降低50-80%。
从技术上讲,船只转换燃料很容易。“在人们看来,这是一个可以马上就付诸实施的解决方案,因为重油和轻质馏分燃料都可以、并且都已经用来驱动船舶发动机运行。”邓布里尔表示。
“大多数发动机都可以在这两种燃料之间切换。事实上,目前已经是这么做的了。”普莱尔说,“船只经常在近岸水域使用较轻的柴油燃料,然后在海上改用重油。”
但由于成本问题,轻质馏分燃料的使用率仍然较低。邓布里尔表示,轻质馏分燃料因为需求量更大(特别是来自道路车辆的需求),所以价格也更高,并且需要更多精炼。
ICCT海洋项目负责人布莱恩·科莫(Bryan Comer)表示:“使用更清洁的燃料成本大约是使用重油的两倍。”
需要加强监管
推动船舶运营商改用轻质燃料,离不开法规的支持。2021年11月,联合国负责监督航运的国际海事组织(International Maritime Organization,简称IMO)通过了一项决议,敦促船舶运营商在北极地区改用更清洁的燃料,减少黑碳排放。但这只是一项自愿措施,需要政府出台支持政策。环保组织呼吁制定强制性规定,以求大幅减少北极地区的黑碳排放。
在北美海岸线周围已经出台了法规:2012年,IMO在这一区域建立了一个排放控制区(emission control area,简称ECA),要求船只控制其氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)和颗粒物污染的排放。这项规定促使许多船舶运营商改用轻质燃料。此外,地中海、北海和波罗的海也建立了排放控制区。
环保组织希望北美排放控制区能够延伸到北极地区。
“建立北美排放控制区时,忽视了北极的社区。”科莫说,“有人会认为这是环境不公和环境种族主义。”
专家们认为,重要的是要在新的IMO法规中消除现有的漏洞,使船舶运营商无法继续使用重油。目前,许多船舶为了符合规定,在排放控制区内使用尾气处理设备(scrubber)去除自己排放到大气中的污染物,从而无需改用更昂贵的馏分燃料。
“排放控制区存在漏洞……你可以继续使用重油,并安装脱硫设备以减少硫排放。”普莱尔说。
尽管尾气处理设备可以减少空气污染,但污染仍然极高,因为从废气中去除的化学物质被直接排放到海洋中。使用尾气处理设备,“实际上就是将大气污染问题转化为海洋污染问题。”普莱尔说。
如果北美排放控制区扩展到北极,“那么即使船舶配备了尾气处理设备,也应该禁止使用高硫燃料。”科莫说,“取而代之的是,应该要求船舶使用馏分燃料。”
扩展北美排放控制区的提案可能会在今年提交给IMO,但2024年之前不会获得太多关注,科莫说。今年,IMO将审查其长期减排战略,并决定是否采用2050年实现净零的目标。
IMO目前的目标是到2050年将航运排放量减半。运动人士称这个目标远远不够。如果没有进一步的行动,预计到2050年,航运排放量将达到其2008年水平的90-130%。
“这远远不够。”邓布里尔说,“为了与《巴黎协定》保持一致,目标应该是到2050年减排量至少达到100%,最好是到2040年就能实现100%减排,到2030年达到50%。”
“如果考虑到2030年将温室气体排放量减少50%,处理黑碳应该是首要任务。”他说。
“我目前并不抱有期望……还需要几年时间。”普莱尔指出,业内仍然存在相当多的反对意见,“与需要对整个行业进行脱碳相比,处理黑碳应该是最容易解决的问题,这一点令人沮丧。”
翻译:子明