北极地区船舶排放，谁是最大来源？

图片：MikhailSS / Shutterstock / NTB

为缩短航行距离，节省燃料成本与时间，越来越多的船舶选择北极航线运输。据统计，2021年共有26艘天然气船在北极水域航行，其余更多的是数百艘渔船等在富饶渔场中穿梭。而就是这仅有的20艘大型天然气油轮竟成了北极地区的最大“排放者”。

一项新的分析显示，到目前为止，长度在300米以上的巨型油轮占二氧化碳排放的最大份额。2019年北极地区的船舶总排放了280万吨二氧化碳，油轮方面占了788000吨，占总排放量的28%。

“即使渔船的数量远远超过天然气（LNG）油轮，但天然气油轮在北极地区船舶所有二氧化碳排放中占了近30%，”进行这项研究的挪威科技大学（NTNU）海洋技术系副教授Ekaterina Kim说。“而且自2017年以来，在北极地区运营的油轮数量已经从4艘增加到26艘。”

对于脆弱的北极地区来说，这些数字很重要。气候变化正在缩小北极的冰盖，使船舶更容易沿着俄罗斯北部海岸（称为东北航道）航行。目前预计在2050年，冰层的融化程度将使穿越北极中心的跨极航线可行，处于夏季无冰状态。

Kim说，“在北极地区，任何船舶交通的增加都会增大北极地区的污染物负荷。联合国“海洋十年”项目于去年开始，呼吁大家重点关注海洋的可持续发展。但是，随着夏季和冬季冰盖的缩小，越来越多的各种船舶，包括游轮和渔船，正在向北继续航行并延长其运营季节，释放出越来越多的二氧化碳和其他空气污染物。”

船舶行为及排放数据

Kim利用北极船舶交通数据（ASTD）进行研究，该数据由北极理事会六个工作组之一的保护北极海洋环境（PAME）小组收集。北极理事会是由美国、加拿大、俄罗斯和北欧五国（挪威、瑞典、丹麦、芬兰、冰岛）八个领土处于北极圈的国家组成的政府间论坛，于1996年9月在加拿大渥太华成立，关注邻近北极的政府和本地人所面对的问题。其宗旨是保护北极地区的环境，促进该地区在经济、社会和福利方面的持续发展。

PAME报告称，2013年至2019年期间，北极地区的航运增加了25%。而Kim的评估主要着眼于所谓的极地规则区。极地规则区被定义为北纬60度以北的水域，但不包括冰岛、挪威大陆、俄罗斯的科拉半岛、白海、鄂霍次克海和阿拉斯加的威廉王子湾周围地区。同一时期，船舶在极地规则区域内行驶的总海里数增加了高达75%，达到1070万海里。

地图上的白线显示了总吨位大于10万的船舶的实际轨迹。这些地图是根据北极理事会保护北极海洋环境工作组的北极船舶交通数据（ASTD）系统的数据制作的。

图片：Ekaterina Kim, NTNU

数量增加意味着更多的污染

“随着新法规限制船舶燃料油中允许的硫含量，我们确实预计一些北极地区的二氧化硫数量会下降。然而，当涉及使用重质燃料油的船舶时，存在许多漏洞，允许个别国家放弃一些规定，所以我们不知道这将如何发展。”

图片：Ekaterina Kim, NTNU

这张图显示了渔船（紫色）和天然气油轮（灰色）的二氧化碳排放量对比。2020年，国际海事组织（IMO）颁布了关于某些燃料的含硫量的新规定。因此，2020年和2021年的排放数字可能会有变化。由于大型油轮使用重质燃料油，预计北极地区的污染不会大幅下降，目前新法规并未涵盖这一点。

此外，油轮的运营季节正在扩大。ASTD 数据显示，油轮沿东北航道的运营是季节性的，主要是从 7 月到 11 月，但目前它们可以行驶的窗口期有所增加。例如，在 2021 年的1月、2月和12月也有油轮在北极地区航行。

高效的运输？

沿着俄罗斯海岸的东北航线为从欧洲到亚洲的船舶提供了一条捷径，比通过苏伊士运河的传统航线缩短40%。运输时间也可以缩短10-15天。

图片：北极地区不同的航线分布图。左图所示的东北航线已投入使用。

来源：NOAA

然而，东北航线（NSR）仍然带来了一些挑战。比如，冰层是不可预测的，有时船舶需要破冰船或领航员的帮助，这可能会增加成本和过境时间。这样如果船舶使用任何类型的化石燃料，就会因运输时间的增加而产生额外的二氧化碳和其他排放。

航运公司如此选择主要是对于成本的考虑，而PAME的数据显示，这种方式并不总是合理的，正如Kim在观察不同的航运轨迹时发现，“你会期望货物运输通过最短和最安全的方式从A到B。但是对这种行为的详细研究表明，由于北极地区的不确定性，船舶有时会没有原因的以不寻常的方式移动。”

渔船也有“贡献”

Kim说，大约有600艘渔船在极地规则区作业，这些船舶在2017年之前占二氧化碳排放的最大份额。

图片：北冰洋熊岛附近的两艘渔船。斯瓦尔巴群岛附近的水域和南至熊岛的水域是主要渔场

来源：Uladzimir Navumenka / Shutterstock / NTB

渔船的二氧化碳排放在2019年达到顶峰，排放量刚刚超过47万吨。但在同一年，液化天然气油轮的排放量超过79万吨，而这只是来自24艘油轮。当Kim看了巴伦支海地区的排放量时，她发现渔船和液化天然气油轮在2019年的二氧化碳排放量相似（分别为55.7万吨和70.4万吨）。巴伦支海地区也是整个极地法则区域中排放量最高的地区。

斯瓦尔巴德是另一个渔船活跃的地区。Kim发现，虽然渔船的数量在减少，但群岛周围的污染水平却保持不变，因为渔船的规模在增加。

图片：Ekaterina Kim, NTNU

这张图显示了斯瓦尔巴北极群岛周围捕鱼区的所有船舶类型的排放量。到2020年，当新冠疫情导致前往该地区的游轮完全停止，游轮是渔船二氧化硫排放量的两倍多。斯瓦尔巴群岛周围的游船规模也在增加，因为游船数量减少了，尽管污染数量保持不变。2019年这些船舶的二氧化硫排放量出现了一个高峰。

波罗的海的情况更糟

虽然尽可能减少北极的排放水平很重要，但Kim指出，北极地区总体排放量比更南边的人口密集地区低得多。例如，ASTD的数据显示，在芬兰和瑞典的EEZ（专属经济区），从2012-2019年，客船每年贡献60万至70万公吨二氧化碳。这几乎与北极地区的液化天然气船一样多，但集中在更小的区域。与更南边的人口密集地区相比，北极地区仍然是相对原始的。

Kim说：“北极地区的航运带来了光污染、噪音、海洋垃圾，以及更多。但只有零活动才有零污染。船舶和污染数字不断上升，而北极正在快速融化。限制并不是最终的措施，最重要的是法规能否跟上变化的步伐？”

【作者简介】

Ekaterina Kim，挪威科技大学（NTNU）海洋技术系副教授。目前研究领域：从过去的海洋数据中学习，以及利用北极地区作为试验区域来解决新技术（人工智能、增强智能、迁移学习等）的局限性。

文章来源：Norwegian SciTech News

翻译：高珑嫣