自從1995美國加州Scripps海洋研究所的Charles D. Keeling發表的研究資料顯示，自1958年以來，每年大氣中二氧化碳的濃度逐漸上升，伴隨著而來的，則是全球暖化所造成的氣候變遷。IPCC的報告書顯示了，造成全球暖化效應的溫室氣體，最主要的就是二氧化碳的增加。為了要減緩全球暖化所帶來的衝擊，科學家們相信，減少二氧化碳在大氣中的含量是刻不容緩的。
1997年12月，在日本京都召開的聯合國氣候變化框架公約通過了京都議定書，宗旨就是在限制目前溫室氣體的排放。2005年2月16日《京都議定書》正式生效，除了美國之外，全球已有141個國家和地區簽署該議定書，其中包括30個工業化國家，批准國家的人口數量佔全世界總人口的80%。這是人類歷史上首次以法規的形式限制溫室氣體排放。該議定書規定2012年之前，各國家依照國情不同，必須達成不同的減量目標。但是在IPCC的報告中估計，隨著全球的經濟發展，二氧化碳的排放只會增加而沒有減緩的趨勢，尤其是開發中國家。
開發中國家即使簽署了京都議定書，為了經濟發展但仍無法在短期內達到減量的需求。京都議定書為了能夠達到減量的需求，又能兼顧經濟發展，訂出三種彈性的機制：共同減量（Joint Implementation, JI）、清潔發展機制（Clean Development Mechanism, CDM）與排放交易（Emissions Trading, ET），來幫助達成溫室氣體的減量。「共同減量」意指第一階段允諾減量的41個工業國家之間可以用資金或清潔技術，提供給另一國家去實行減量，所減得的排放量稱為「排放減量單位」（Emission Reduction Units, ERUs），結果可算在資助方的減量配額中。「清潔發展機制」則是這些工業國家提供資金與技術，協助開發中國家控制溫室氣體的排放，所減得的量可由參與雙方共同分配，作為減量的額度。「排放交易」大致適用於上述之工業國家之中，交易分為兩種：配額（Allowance）交易與信用額度（Credit）交易。「配額交易」是先由政府建立一套排放額度的分配體制，以允許污染源排放限額的排放上限，而此配額的分配可進行交易。「信用額度交易」在進行減量計畫之前，預估所能得到的減量信用額度，然後透過第三者的驗證後，才能進行交易。
在這個彈性機制下，碳份減量市場的交易機制出現，歐盟、英國、以及一些在京都議定書規定之下，尚有提升排放量空間的國家紛紛成立了交易市場(ET)，而歐盟也公佈了所謂的”二氧化碳價格”，目前大約為單位21歐元左右。其中，中國這個開發潛力最強的國家紛紛與日本等各大工業國家簽訂發展協約，希望透過CDM獲得發展技術與減少國內自身的排放量。而澳洲，俄羅斯等還有增加空間的國家則是向其他各國販賣多出的排放額度，2006年的世界盃足球賽，國際足總向碳份減量市場購買該次比賽所排放的二氧化碳額度，並將其款項供給開發中國家作為發展用途。即使目前世界各國對於碳份減量市場的估計仍未有統一的規則，但是一般認為，在全球的趨勢領導下，碳份減量市場仍被視為多頭市場。
美國目前是世界上個人單位排放二氧化碳最高的國家，事實上，美國曾於1998年簽署了《京都議定書》。但2001年3月，布希政府以「減少溫室氣體排放將會影響美國經濟發展和開開中國家也應該承擔減排和限排溫室氣體的義務」為藉口，宣佈拒絕批准《京都議定書》。2004年的總統大選中，布希更是批評對手高爾是“為了貓頭鷹而寧願讓美國人餓肚子”的總統候選人。然而，隨著當年敗選的高爾拍攝的紀錄片“不願面對的真相”勇奪奧斯卡最佳紀錄片，並且在世界各地如火如荼的廣為流傳，全球暖化的課題已成為全世界的潮流。在卡崔娜颶風的侵襲以及全世界的輿論下，去年布希政府終於承認美國必須正視全球暖化的問題，然而即使尚未簽署京都議定書，美國各大企業在開發的同時早已開始著手進行新的環保策略。
除了減少人為排放量之外，IPCC試圖對大氣中現有的二氧化碳進行封存的工作，試圖透過人為的手段，將大氣中的二氧化碳更快速的回到地球系統中。IPCC在2002年的WGⅢ報告書中提出了目前科學界對於碳封存技術的發展。未來工廠的二氧化碳排放，將透過封存技術，達到零排放的目的。其中最主要，也最有可能實行的兩樣，分別是地質與海洋上的封存。地質封存是透過運輸管線，將二氧化碳輸送到地層底部或者舊的石油礦區封存起來，這種情況外洩情形是最少的，可以達到1000內有99%的保存率。海洋的封存則是將二氧化碳運輸到外海排放入水體，讓其直接溶解形成海洋中的溶解態無機碳，另一種是直接變成液態的二氧化碳，直接排放至海床的最底部封存起來。海洋的排放風險很高，其中之一是海底的二氧化碳回隨著溫鹽環流直接湧升，或者會藉由擴散作用，在1000內慢慢的擴散回大氣中，因此海洋封存的技術還有很大的改進空間的。
海洋封存技術的發展過程中，海洋學家曾經給予大家一絲曙光。1988年，強．馬丁(John Martin在Nature上提出了”鐵假說”，甚至大膽的說出：「你給我半條船的鐵，我給你一個冰河時代！」的豪語。
一般我們認為，在高營養鹽的地區，浮游植物可以獲得較多的營養鹽，給予適當的陽光就可以增加光合作用效率，進而提升初級生產力，而該地區的也因為大量的浮游植物而可以測得較高的葉綠素值。換句話說，在高營養鹽的地區，有較多的浮游植物可以固定較多的二氧化碳。在早期，海洋學家發現了某些海域的營養鹽雖然濃度高，但是浮游植物的初級生產力很低，這與我們上述的常識不合。雖然科學家想盡辦法要解釋，但是卻不能有一個好的結果。馬丁在經過了精密的分析之後發現，這些海域的鐵離子含量要比其他海域來的低，而鐵是葉綠素成份中重要的成份之一，因此馬丁認為，在這些高營養鹽，卻低葉綠素的海域，是鐵限制了浮游植物的生長。因此馬丁大膽假設，假如在這些高營養鹽卻低葉綠素的地區，大量的施予“鐵肥”，那麼有機會提高全球的浮游植物固定大氣中二氧化碳的能力，若這些“成長過度”的浮游植物死亡後來不及被分解，這些二氧化碳將隨其沈積到海底而被保存在地質結構中，這種藉由浮游植物將大氣中二氧化碳移除的機制叫做“生物幫浦”。
然而這個假說在多次大規模實驗之後，成果有限，藻華是產生了，但是不到一個禮拜就消失了，這些海域仍舊是低生產力的狀態。各國政府也不敢貿然丟下大筆經費去實行大規模環境系統的變動，而甚至有研究顯示，這些被藻類固定的二氧化碳，有可能在死亡之後被中尺度渦旋帶回表層海面，經細菌分解後二氧化碳仍舊回到大氣中。目前各國對於全球海域的到底是碳源 (carbon source)還是碳匯(carbon sink)仍有待調查，但至少在超過75%表面積是海域的地球，海洋對於二氧化碳通量的消耗遠大於陸地，在人類未來仍來必須開發陸地的將來，海洋是能否提供新的解決方案最具有發展潛力的地方。
參考資料：
魏國彥 許晃雄 編著 全球環境變遷導論 台灣大學全球變遷中心http://140.115.123.30/gis/globalc/index.htm
何東垣 馬丁的鐵假說與溫室效應 科學月刊1994年 3月291期 http://210.240.178.2/science30/disc2/content/1994/00030291/0005.htm
台灣碳排放交易推廣協會 http://www.teta.org.tw/index.php
http://k-review.com.tw/2007/01/16/519/
http://www.chemgapedia.de/vsengine/topics/en/vlu/index.html
http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2243
http://www.delta-foundation.org.tw/publication_article.asp?act=dt&aid=51&sid=5&tid=2
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