一、氣候危機與碳移除的必要性

全球氣候變遷的加劇程度已超越原先氣候模型的預測。根據美國國家海洋暨大氣總署（NOAA）全球監測實驗室^[1]的觀測資料顯示，2025年6月全球大氣中二氧化碳的平均濃度已超過425 ppm，遠高於德國政府採用的氣候穩定臨界值 350 ppm。根據德國能源觀察組織（Energy Watch Group, EWG）估算，若要恢復至相對穩定的氣候狀態，必須自大氣中移除約4500億噸的碳。顯示僅依賴減排已難以有效控制氣候升溫，必須加速推動碳移除（Carbon Dioxide Removal, CDR）政策路徑。

現行主要碳移除技術多以陸域系統為核心，主要包括：

1.直接空氣捕獲（Direct Air Capture, DAC）：透過化學吸收或吸附過程直接從空氣中移除二氧化碳。然而，該技術需要消耗大量能源，每捕獲一噸二氧化碳需耗費約 1000 kWh至 5000 kWh的能源，每噸成本仍超過300 美元以上。若要達到全球所需的規模，成本將超過目前全球年度GDP 的五倍。

2.陸地生物質封存（Sequestration in terrestrial biomass）：基於自然的方法將碳封存，包含植樹造林、腐植質形成及轉化為生物炭（biochar）等。然而，近年來受限於土地利用面積及氣候變遷，吸碳能力逐漸下降。

為此，德國能源觀察組織（Energy Watch Group, EWG）提出「海洋農業」（Ocean Farming）的政策建議，主張以大規模栽種海藻進行碳移除（Carbon Dioxide Removal, CDR）。海洋覆蓋地球表面七成，且全球自然界每年吸收的二氧化碳中，約有一半來自海洋，其中的海洋藻類與浮游植物透過光合作用固定碳，構成地球最大的自然碳匯之一。相較於陸地植物需長年生長方能形成穩定碳匯，藻類具有高生長速率與高吸碳效率，能於短時間內固定大量二氧化碳並長期封存，顯示海洋在碳移除領域中的潛力。

二、海洋農業與海藻碳移除技術之潛力

海洋農業（Ocean Farming）意指在開放海域建立能促進碳封存與生態循環的海藻養殖系統，同時兼顧減碳、環境修復與經濟效益。以下分別從技術、環境生態與經濟面向摘述其發展潛力。

（一）可高效率固碳與大規模開發的技術潛力

德國能源觀察組織（Energy Watch Group）提出「海洋碳系統（Ocean Carbon Systems）」的概念，主張於全球五大亞熱帶環流區（Subtropical Gyres, 俗稱海洋沙漠區，約占地球表面50%）建立漂浮式海洋農場，推動大型藻類的大規模培育與碳封存，避免與人類糧食或建設土地競爭。海洋碳系統是利用「雙層管垂直循環系統」（dual-pipe upwelling system），將深層富含養分的冷水自然上升至表層以促進藻類光合作用，同時將表層暖水導向下層維持含氧量，藉由溫鹽密度差自然循環，能量消耗極低。當藻體達收穫期後，可經壓縮後沉降至深海形成長期碳封存，或轉化為生質塑膠與建材纖維等長壽命產品。

（二）生態共益與氣候調節功能

除碳移除外，海洋農業在環境與生態層面亦具顯著共益。藻類在光合作用過程中吸收二氧化碳與營養鹽，能有效降低海水酸化與富營養化現象，改善水質，並為魚類、貝類及其他海洋生物提供棲地，促進生物多樣性。藻類生長釋放氧氣並吸收溫室氣體，部分藻體可在深海沉積層中長期固碳。另一方面，海洋農業可與再生能源設施結合（如浮式風電、海上太陽能平台），構成多用途海洋基礎設施（multi-use ocean infrastructure），進一步提升生態與能源效益。

此外，歷史地質事件亦證實了快速生長的藻類具有龐大的碳移除潛力。約 4,900 萬年前，水生蕨類植物（Azolla）在北極海大規模繁生，於數十萬年間吸收約 900 至 3,500 億噸碳，導致全球氣候顯著降溫。

然而，海洋碳移除技術並非無風險。若藻體於沉降過程中分解，可能導致深海酸化與缺氧，對底棲生物造成影響。因此，德國能源觀察組織（Energy Watch Group）強調需建立完整的環境監測體系，包括沉降速率、壓縮密度與氧含量監測。技術選址亦應避開高生物多樣性區域，優先於低生產力海域實施。

（三）藍色生物經濟與碳市場潛力

海洋農業可以減輕過度使用的海岸生態系統的壓力，同時為發展中國家和新興國家創造收入和就業機會。而海藻釋放的養分會刺激浮游生物生長，形成新的食物鏈，有助於創建新的可持續漁場，增加全球糧食安全。此外，藻類生物質可應用於建築材料、塑膠化學原料、生質燃料、飼料蛋白、保健品、化妝品與可降解塑膠等產業，具備跨產業應用與長期市場價值。根據經濟合作暨發展組織（Organisation for Economic Co-operation and Development, OECD）資料顯示，至2060年全球建材年需求量將達1350億噸，即便僅10%建材來自海藻，也能封存高達4500億噸碳，相當於整體碳移除目標。

三、國際法規的挑戰與行動建議

（一）國際法規的挑戰

雖然海洋農業在技術、環境與經濟層面展現潛力，但推動目前受制於現行國際法規。最具代表性者為《倫敦議定書》（London Protocol, 1996），此為《1972 年防止向海洋傾倒廢棄物公約》（London Convention）之延伸，旨在防止人為活動造成海洋污染。鑒於海洋地球工程的發展，該議定書於 2013 年修訂，將「海洋地球工程（Marine Geoengineering）」納入規範範疇^[2]。修訂條文規定，凡「為操縱自然過程以對抗氣候變遷之目的，而對海洋環境進行的有意干預行為」皆屬海洋地球工程，除非為「合法科學研究（legitimate scientific research）」，否則禁止實施。其中包含兩項碳移除技術，如提高海洋鹼度（enhancing ocean alkalinity），以及大型藻類養殖和其他生物質固碳（macroalgae cultivation and other biomass for sequestration including artificial upwelling）。且截至 2025 年，多數締約國尚未批准修正條文，使相關研究在公海上試驗缺乏法律依據。

（二）五大行動建議

德國能源觀察組織（Energy Watch Group, EWG）為推動海洋碳移除系統的快速發展，提出#BioOcean2040 使命，並歸納出五大行動建議(如圖一)：

1. 量化碳移除目標，納入具法律效力的氣候政策：將「移除4500億噸碳」的目標納入國家氣候戰略中，並制定具體的法規、責任機制與實施時間表，確保碳移除行動從自願承諾轉化為強制政策目標。

2. 支持海洋碳系統使命，納入國家氣候政策：全面評估海藻和海洋碳系統（Ocean Carbon Systems）的碳移除潛力與協同效益，並將其納入能源轉型與氣候政策架構中，提供研發資源與法規支持，推動其成為主流的氣候修復技術。

3. 建立負責任的海洋碳移除框架：採取「快速原型設計（rapid prototyping）」策略，容許在嚴格監測下進行小規模示範與技術驗證，同時調整《倫敦議定書》（London Protocol）及各國海洋法規，以消除研究與投資障礙，並確保試驗在負責任的科學與倫理基礎上進行。

4. 結合公私投資，推動海藻基產品的商品化與市場規模化：結合公共投資、貸款保證與稅收激勵，推動對海藻基產品（如生物燃料、建材、生物塑膠）商品化，以形成長期投資信心並帶動海洋碳移除市場發展。

5. 建立全球性的法律與合作框架，實現公平、公正的利益共享：建立全球性的海洋農業規範與合作框架，保障海洋利用的環境永續性，以及與國際航運的相容性。同時，需考量開發中國家的參與與利益共享，以創造公平、公正與共享利益的「全球夥伴關係（Global Partnerships）」。