海洋：能力出眾的“捕碳者”

印萍 張旭 張鵬輝

地球上已知的所有生命都是以碳元素為有機物質基礎的生物。約38億年前，地球早期的碳基生命于海洋深處誕生。如今，碳廣泛地存在于我們身邊，并活躍于地球表面各個圈層的物質交換中。在廣袤無垠的海洋中，真光層（指水層中有光線透過的部分）的浮游生物通過光合作用固定二氧化碳，然后以被濾食、沉降等形式進入深海，在美麗的珊瑚礁的物質組成中也有碳酸根的存在。讓我們一起去看看海洋在儲碳、固碳方面有著哪些出眾表現吧。

?二氧化碳進入海洋過程示意圖（繪圖/張玲）

通過海洋活動及海洋生物吸收大氣中的二氧化碳，并將其固定、儲存在海洋的過程、活動和機制被稱為海洋碳匯。海洋碳匯所指的“碳”，包括了從鮮活的魚蝦，到水中溶解的碳酸根、碳酸氫根離子，再到貝類的碳酸鹽外殼等多種形式。

海洋占地球表面積的71%，這個龐大的碳庫儲碳量是陸地的20倍、大氣的50倍。自工業革命以來，人類產生的二氧化碳有大約48%被海水吸收，可以說，海洋是調節全球氣候變化的重要“緩沖帶”。

除了對大氣二氧化碳的吸收以外，海洋對泥沙中包含的固體沉積碳也有很強的儲存作用。中國海岸線總長度3.2萬千米，其中大陸海岸線1.8萬千米，島嶼海岸線1.4萬千米，上千條河流匯入海洋。人們在海邊進行漁業養殖、生產生活排污等活動，使得面積占比很小的邊緣海（位于大陸和大洋的邊緣的海洋，其一側以大陸為界，另一側以半島、島嶼或島弧與大洋分隔，但水流交換通暢的海）需要儲存整個海洋中80%左右的沉積有機碳。入海河流攜帶著源自陸地的含碳沉積物，將它們連同泥沙一起，堆積埋藏在邊緣海的海底，阻止了這些碳被分解成為二氧化碳進入空氣。

?廣西壯族自治區北海市南流江入海口

海洋生物將無機碳轉化為有機碳并沉降至深海，是固碳與儲碳的天然“碳匯”。以鯨為例，這種大型哺乳動物的體重可達200噸，壽命可長達100年，它們可以長時間地儲存大量的碳，這種儲存在生物體中的碳被稱為生物量碳。不僅如此，在鯨死后，鯨落會沉入海底，與世隔絕長達數百萬年，這部分生物量碳相當于永久性地封存在海底，成為“死碳”，也就是不會產生溫室效應的碳。

海洋中的浮游生物吸收和固定海水環境中的碳，將其轉化為顆粒態和溶解態有機碳，再通過食物鏈中上層物種的捕食和分解等實現循環。此外，魚群每天在不同深度的水域中上下游動，將富含碳的糞便顆粒排入海中，這些顆粒下沉至水下，需要很長時間才可能重新循環回到海水表面。

海洋生物在固碳活動中極為重要

海洋碳匯并不局限于海水和海底對碳的儲存。濱海濕地的紅樹林、鹽沼、海草床等生態系統更是吸收和固定二氧化碳的能手，能夠通過光合作用快速從環境中吸收二氧化碳，并以枝葉、根莖等形式保存下來，為大氣中二氧化碳濃度的降低作出巨大貢獻。但是，如果這些生態系統遭到破壞，那么已經固定下來的碳就可能被分解、回到碳循環中。

重視海洋及濱海生態系統對碳的固定作用，不僅能夠減緩全球氣候變暖，創造的碳匯還能夠用于“藍碳交易”（海洋碳匯可以在取得相關認證的基礎上進行市場化交易）。了解海洋碳匯、發展海洋碳匯，將提升中國生態系統的固碳儲碳潛能，助力早日實現“雙碳”目標。

（責任編輯 / 黃盈盈? 美術編輯 / 周游）

濱海濕地生態系統是吸收和固定二氧化碳的能手