欧洲地震隐性能耗揭示：建筑碳足迹风险评估与气候韧性发展新视角

本研究针对地震灾害对建筑行业隐含碳排放大规模量化缺失的难题，开发了覆盖欧洲全域的建筑材料碳因子数据库与概率地震风险模型。通过超300万次地震情景模拟，首次揭示欧洲建筑存量隐含近140亿吨CO2e，年均地震损伤导致660万吨CO2e排放，相当于数百万辆汽车年排放量。该研究为将可持续性纳入灾害风险管理提供了可扩展的工具，推动气候韧性发展。

当地震来袭，人们往往关注 immediate 的人员伤亡和经济损失，但隐藏在建筑倒塌与重建背后的环境代价却长期被忽视。在气候变化与碳中和的全球背景下，建筑行业作为碳排放大户，其全生命周期碳足迹的精确核算尤为关键。地震导致的建筑损毁和后续重建过程会释放大量隐含碳（embodied carbon），这种由建筑材料生产、运输和施工过程产生的碳排放，构成了建筑行业碳足迹的重要部分。然而，目前缺乏对地震灾害引发的建筑隐含碳损失进行系统性、大规模量化的研究，这限制了将可持续发展目标整合到灾害风险管理中的进程。

为了解决这一科学问题，发表在《Nature Communications》上的研究《Unveiling the environmental impact of earthquakes in Europe》首次对欧洲范围内地震对建筑存量隐含碳的影响进行了全面评估。研究人员开发了一个统一的数据库，涵盖了多种建筑材料和建筑类型（包括住宅、商业和工业建筑）的材料数量与碳因子（carbon factors）。他们将此数据库整合到一个大陆尺度的概率地震风险模型（probabilistic seismic risk model）中，通过模拟超过三百万个地震情景，量化了地震损伤导致的年均隐含碳排放。

本研究的关键技术方法主要包括：1）构建覆盖不同建筑类型和材料的 harmonised 数据库以获取材料数量与碳因子；2）建立 continental-scale 概率地震风险模型进行大规模情景模拟；3）集成数据库与模型以计算建筑存量的总隐含碳和地震导致的年均碳损失。

研究结果

欧洲建筑存量隐含碳总量

分析表明，欧洲现有的建筑存量蕴含了近140亿吨二氧化碳当量（CO₂e）的隐含碳。这一庞大的数字凸显了建筑行业在碳循环中的重要性，也意味着任何对建筑结构的破坏都可能释放显著的碳排放。

地震导致的年均隐含碳损失

基于大规模地震情景模拟，研究发现地震对建筑造成的损伤平均每年导致约660万吨CO₂e的排放。这一数值与数百万辆汽车的年排放量或数万次跨大西洋航班的碳排放相当，揭示了地震不容忽视的环境影响。

模型与工具的可转移性

研究所开发的模型和数据集具有可扩展（scalable）和可转移（transferable）的特性，为将可持续性（sustainability）考量纳入灾害风险减少（disaster risk reduction）策略提供了实用工具，有助于推动气候韧性发展（climate-resilient development）。

结论与意义

该研究首次系统揭示了地震在欧洲范围内对建筑隐含碳的显著影响，量化了其环境代价。研究结果表明，地震不仅是突发性的自然灾害，其引发的重建活动也是重要的碳排放源。这项工作提供的科学工具和方法论，能够帮助决策者更全面地评估地震风险，将碳足迹管理融入建筑规范、抗震设计和灾后重建规划中，对于实现碳中和目标及提升社会应对气候变化的韧性具有重要的理论与实践意义。通过将可持续发展与灾害风险管理相结合，本研究为构建更安全、更低碳的未来提供了新的视角和路径。