红绿棕蓝青白黑！不知道吧，原来碳也有这么多颜色……

碳是我们日常生活中最常见的元素，几乎存在于绝大多数有生命的有机体中，帮助形成了无数化合物，因此经常被称为“元素之王”。

许多人认为，碳都是黑色的，甚至有人用“碳黑”这样的词汇描述没有光泽的黑色。但事实上，碳不是五彩斑斓的黑，而是五颜六色。

一篇发表在《自然》期刊上的文章指出，如今为了推动碳研究的跨学科发展，人们已经开始结合颜色光谱，来定义不同“碳”的性质和分布，通过不同的以颜色为基础的术语来帮助更多人加深对碳排放与碳循环的理解。目前已有的包括黑碳、棕/褐碳、灰碳、红碳、白碳、蓝碳、绿碳和蓝绿/青碳等等。那么，黑碳、棕/褐碳、灰碳、红碳、白碳、蓝碳、绿碳和蓝绿/青碳等各自代表什么？它们之间有何区别？本期“碳中和行动”，我们就来认识一下~

黑碳

Black Carbon

黑碳（也可称为碳烟）无疑是知名度最高的碳颜色之一。它指的不是无色无味的气体二氧化碳，而是化石燃料等不完全燃烧的副产品，在森林火灾、砖窑烧制所产生烟雾以及煤烟中，经常会存留这类黑色固体小微粒。黑碳对气候有许多直接或间接的影响，比如，作为一种吸光性物质，黑碳可以强烈吸收太阳短波辐射、释放红外辐射、加热周边大气，并在大气中留存数日至几周，因而产生区域增温效应；再如，黑碳附着到冰山雪盖等白色表面后，会一边吸收热量，一边阻碍反射，加速冰山、冰原和北极冰盖融化并引发海平面上升，在喜马拉雅等地区，黑碳对冰川融化的影响可能等同于二氧化碳。期刊JGR（Journal of Geophysical Research）在2013年发表的一项研究指出，黑碳的增温效应约为二氧化碳的三分之二，在某些地区，例如美国北部、加拿大、欧洲北部和亚洲北部，其实际影响可能比甲烷还要显著。反过来，这也就意味着，减少黑碳排放可被视为是在短期内减缓区域范围气候变化的最有效途径之一。

棕碳

Brown Carbon

当前，北极地区正以全球其他地区两倍的速度快速变暖，冰川融化、海冰减少等导致全球大气环流异常、地区生物多样性减少，进而引发了一系列环境、生态和经济问题，这一现象与碳的另一种颜色——棕碳，也有着密不可分的关系。棕碳是由化石燃料燃烧、生物质燃烧等释放的一种吸光性有机气溶胶，常与黑碳共存，但相比黑碳具有更加复杂的化学组成和来源。其对近紫外波段的太阳辐射有很强的吸收效应，可以增加地球获得的净辐射通量，从而导致气候变暖。由于突出的吸光性，棕碳对高原、极地地区的气候影响在近年来逐渐受到研究人员的关注。近期在期刊《地球》（One Earth）上发表的一项由天津大学地球系统科学学院、德国马普化学所等多家国内外单位合作的研究显示，在北极地区，水溶性棕碳的增温效果约相当于黑碳的30％，北半球中高纬度的生物质燃烧贡献了北极地区约60％的棕碳增暖效应。如果未来中高纬度地区的野火频率、强度、范围继续增加，就可能释放出更多的棕碳气溶胶，进一步加速这些地区的气候变暖，并造成更频繁的野火燃烧，形成一种恶性循环。因此，尽快明确棕碳的增暖效应及其主要来源，对于缓解高原、极地乃至全球气候变化都至关重要。

红碳

Red Carbon

红碳是新近被提出的一种碳颜色，它主要指的是“冰雪上所有减少反照率存活的活生物颗粒”，例如红色的雪藻。“红”在这里则指代的是这些微生物所产生的一些红色、黄色、紫色的常见色素，这些颜色可以吸收绿色和蓝色波长的光，从而融化冰雪，并释放出冰晶中的其他物质，如氮和磷。近年来，科学家们陆续在极地地区、阿尔卑斯山等山脉发现的“西瓜雪”，其实就是寄居了大量红雪藻的雪。红雪藻需要液态水以及水中的营养物质才能茁壮成长，因此当足够多的红雪藻聚集在一起，它们就会吸收更多的太阳能量，使冰川融化速度加快。气候变暖会导致两极冰盖融化，空气微粒的沉积增加（例如含有营养的农业尘埃），这些变化都会给红雪藻创造更有利的生长环境，进而引发更多的冰川融化，造成海平面持续升高。因此，红碳概念的提出，正是为了推动人们加快展开关于微生物如何作用于冰川的研究，并尽早找到避免恶性循环发生的方法。

绿碳

Green Carbon

绿碳如今已经可以算是广为人知的概念，即“被陆地生态系统吸收的碳”，之所以称之为“绿色”，是因为这种二氧化碳是陆地上的植物通过光合作用来吸收的，而光合作用依赖于植物叶片中的绿色叶绿素。毫无疑问，作为温室气体积累的潜在缓冲，绿色碳生态系统在影响大气中温室气体浓度水平方面发挥着关键作用。覆盖了地球上三分之一土地的森林不但为80%的陆地物种提供了栖息地，还吸收了地球上近30%的碳排放。然而，如今的森林正面临着森林砍伐、森林火灾等威胁的影响，根据世界银行的数据，在1990年至2015年期间，全球范围内平均每小时就要损失相当于1000个足球场的森林。天然森林的消失会导致植物中的二氧化碳重新被释放到大气中，从而加剧气候危机。因此，最大限度保护并扩大世界各地的森林对于延缓气候变化至关重要。

蓝碳

Blue Carbon

相对于陆地上的绿碳，利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳，并将其固定、储存在海洋的过程被称为“蓝碳”。其定义最初集中于红树林、盐沼和海草，但现在也包括更广泛的海藻和沉积物。蓝碳具有固碳量大、效率高、储存时间长等特点，是地球上最大、最活跃的碳库，每单位海洋生态面积吸收和储存的碳，比陆地森林要多几十倍，且海洋储碳周期可达数千年以上。按全球平均值估算，仅我国的红树林、海草床和滨海盐沼这三大滨海蓝碳生态系统的年碳汇量就最高可达308万吨左右。如今，发展蓝碳已成为有效减缓温室气体排放、实现碳中和目标的最前沿领域之一，特别是对于中国来说，我国是世界上少数几个同时拥有三大蓝碳生态系统的国家之一，发展蓝碳会是中国参与全球气候治理、积极应对气候变化的重要抓手。

青碳

Teal Carbon