海洋：能力出众的“捕碳者”

印萍 张旭 张鹏辉

地球上已知的所有生命都是以碳元素为有机物质基础的生物。约38亿年前，地球早期的碳基生命于海洋深处诞生。如今，碳广泛地存在于我们身边，并活跃于地球表面各个圈层的物质交换中。在广袤无垠的海洋中，真光层（指水层中有光线透过的部分）的浮游生物通过光合作用固定二氧化碳，然后以被滤食、沉降等形式进入深海，在美丽的珊瑚礁的物质组成中也有碳酸根的存在。让我们一起去看看海洋在储碳、固碳方面有着哪些出众表现吧。

 二氧化碳进入海洋过程示意图（绘图/张玲）

通过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、活动和机制被称为海洋碳汇。海洋碳汇所指的“碳”，包括了从鲜活的鱼虾，到水中溶解的碳酸根、碳酸氢根离子，再到贝类的碳酸盐外壳等多种形式。

海洋占地球表面积的71%，这个庞大的碳库储碳量是陆地的20倍、大气的50倍。自工业革命以来，人类产生的二氧化碳有大约48%被海水吸收，可以说，海洋是调节全球气候变化的重要“缓沖带”。

除了对大气二氧化碳的吸收以外，海洋对泥沙中包含的固体沉积碳也有很强的储存作用。中国海岸线总长度3.2万千米，其中大陆海岸线1.8万千米，岛屿海岸线1.4万千米，上千条河流汇入海洋。人们在海边进行渔业养殖、生产生活排污等活动，使得面积占比很小的边缘海（位于大陆和大洋的边缘的海洋，其一侧以大陆为界，另一侧以半岛、岛屿或岛弧与大洋分隔，但水流交换通畅的海）需要储存整个海洋中80%左右的沉积有机碳。入海河流携带着源自陆地的含碳沉积物，将它们连同泥沙一起，堆积埋藏在边缘海的海底，阻止了这些碳被分解成为二氧化碳进入空气。

 广西壮族自治区北海市南流江入海口

海洋生物将无机碳转化为有机碳并沉降至深海，是固碳与储碳的天然“碳汇”。以鲸为例，这种大型哺乳动物的体重可达200吨，寿命可长达100年，它们可以长时间地储存大量的碳，这种储存在生物体中的碳被称为生物量碳。不仅如此，在鲸死后，鲸落会沉入海底，与世隔绝长达数百万年，这部分生物量碳相当于永久性地封存在海底，成为“死碳”，也就是不会产生温室效应的碳。

海洋中的浮游生物吸收和固定海水环境中的碳，将其转化为颗粒态和溶解态有机碳，再通过食物链中上层物种的捕食和分解等实现循环。此外，鱼群每天在不同深度的水域中上下游动，将富含碳的粪便颗粒排入海中，这些颗粒下沉至水下，需要很长时间才可能重新循环回到海水表面。

海洋生物在固碳活动中极为重要

海洋碳汇并不局限于海水和海底对碳的储存。滨海湿地的红树林、盐沼、海草床等生态系统更是吸收和固定二氧化碳的能手，能够通过光合作用快速从环境中吸收二氧化碳，并以枝叶、根茎等形式保存下来，为大气中二氧化碳浓度的降低作出巨大贡献。但是，如果这些生态系统遭到破坏，那么已经固定下来的碳就可能被分解、回到碳循环中。

重视海洋及滨海生态系统对碳的固定作用，不仅能够减缓全球气候变暖，创造的碳汇还能够用于“蓝碳交易”（海洋碳汇可以在取得相关认证的基础上进行市场化交易）。了解海洋碳汇、发展海洋碳汇，将提升中国生态系统的固碳储碳潜能，助力早日实现“双碳”目标。

（责任编辑 / 黄盈盈  美术编辑 / 周游）

滨海湿地生态系统是吸收和固定二氧化碳的能手