濱海濕地：地球隱藏的“藍色碳庫”

藍碳揭秘

生態系統碳匯是指森林、草原、濕地、海洋等生態系統從大氣中吸收并固定二氧化碳的過程、活動或機制。以森林、草原等為代表的綠碳早已被大眾所熟知，而作為全球最大、最重要碳匯的藍碳則相對神秘。藍碳機制特指利用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中的碳匯過程。藍碳生態系統固定了全球55% 的生物碳，每年能夠吸收25 億噸碳，海洋碳儲量是陸地的20 倍。

藍碳的官方定義是由聯合國環境規劃署（UNEP）、聯合國糧農組織（FAO） 以及聯合國教科文組織政府間海洋學委員會（IOC-UNESCO） 在2009 年聯合發布的《藍碳：健康海洋對碳的固定作用—快速反應評估報告》中首次確立的。狹義的藍碳特指固定在紅樹林、濱海鹽沼（下文統稱鹽沼） 和海草床等海洋生態系統中的碳。這些能夠固碳、儲碳的濱海生態系統被稱為“濱海藍碳生態系統”。盡管這三大濱海藍碳生態系統僅占地球表面積的0.1%，卻貢獻了全球1% ～ 10% 的海洋初級生產力，其碳儲量占海洋總碳儲量的50%，單位面積固碳能力是陸地生態系統的6 ～ 10 倍。本文將深入探討藍碳中的代表—濱海濕地的捕碳儲碳機制，以及它們在應對氣候變化中的重要作用。

三大“碳捕手”

紅樹林

紅樹林大多分布于南、北回歸線之間，主要集中在印度洋及西太平洋沿岸， 分散位于128個國家和地區，總面積約1700萬公頃（17 萬平方千米）。紅樹林生長于平均海平面以上的潮間帶，具有復雜的地上根系結構，這些根系不僅可以幫助植物穩固在淤泥中，還能通過物理攔截、化學轉化和生物固持這三重機制，將大氣中的二氧化碳轉化為有機碳儲存起來。紅樹林的初級生產力遠高于同緯度的陸地森林和熱帶雨林，且植株體更新速率極高，是高效的二氧化碳捕集者。

鹽沼

鹽沼主要分布于溫帶地區，但在高緯度寒帶地區也有零星分布，其生態位在熱帶地區（除澳大利亞北部、墨西哥太平洋沿海）一般被紅樹林占據。全球鹽沼總面積約540 萬公頃（5.4 萬平方千米），其中28% 的鹽沼分布在美國大西洋與墨西哥灣沿岸地區。鹽沼植物通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳，并將其轉化為有機碳儲存在植物體內和沉積物中。鹽沼的地上植被組織具有復雜的物理結構，能夠有效降低水體流速，捕獲來自河流和潮汐的懸浮物，顯著增加沉積物碳庫容量。

海草床

海草床廣泛分布于除南極洲外所有大洲的淺海沿岸，大部分海草種類生活在水深1 ～ 3 米處，最深的可達60 米。海草是唯一能夠適應海洋沉水生活的高等被子植物，全球共有約3000萬公頃（30 萬平方千米）的海草床。由于監測技術限制，其真實分布面積可能遠大于這個數字。海草床通過光合作用吸收溶解于水中的二氧化碳，并將其轉化為有機碳儲存在植物體內和沉積物中。海草床的初級生產力也很高，且植株體更新速率快，是藍碳生態系統的重要組成部分。

捕碳“絕招”

紅樹林、鹽沼、海草床作為固碳“小能手”，有哪些高效捕捉二氧化碳的“絕招”呢？

天羅地網

第一個“絕招”是極強的懸浮物捕獲能力。紅樹林、鹽沼、海草床的地上植被組織均具有復雜的物理結構，能夠有效減緩水體流速，有助于捕獲來自河流和潮汐的懸浮物，并降低沉積物的再懸浮能力，顯著增加沉積物碳庫容量。簡言之，藍碳生態系統植物群落像一張布設在濱海濕地的“天羅地網”，當海水流過時，無數的懸浮顆粒物被截留在地表，這部分沉積物是藍碳生態系統碳匯的重要組成部分，例如，在海草床中，這部分顆粒物對沉積物總碳匯的貢獻率可達72%。

紅樹林形態各異的地上根系也極為有趣，常見的四種類型有支柱根、指狀根、膝狀根、板狀根，這些根系不僅能幫助植物牢牢扎在淤泥中，還可在漲潮時通過表面皮孔（通氣組織）攝取氧氣。紅樹植物精妙的地上根系結構不僅是自然選擇的杰作，更是高效的“碳工程系統”，能將大氣中的二氧化碳轉化為可儲存千年的“藍色碳庫”。

野蠻生長

第二個“ 絕招” 是極高的初級生產力和周轉率。與陸地植被相同， 濱海藍碳生態系統可以通過植物體的光合作用吸收大氣中的二氧化碳， 并將其轉化為有機碳儲存在植物體內， 以供植株生長所需。以紅樹林為代表的濱海藍碳生態系統的初級生產力是熱帶雨林的1.5 ～ 2 倍， 如果考慮到地下細根對生產力的貢獻， 濱海藍碳植被的初級生產力將更高。它們不僅長得快， 植株體更新的速率也極高。科學研究顯示，海草床中鰻草的葉片在1 年內可更新10 次。這種更新頻率令陸地生態系統望塵莫及。

"肥水不流外人田

第三個“絕招”是高歸還率。也就是說，藍碳生態系統植株在保持較高生產力的同時，還可將枯枝落葉廢物利用。比如，紅樹群落可以將凈初級生產力的很大一部分（約40%），通過凋落物的方式返還至林地，而一般陸地森林凋落物返還量不足凈初級生產力的25%。紅樹林區的高溫、高濕、干濕交替的環境條件及潮水的反復沖擊，創造了凋落物分解的最佳條件，枯枝落葉迅速分解為有機碎屑及可溶性有機物，為浮游生物、底棲生物提供大量的餌料。紅樹林區的凋落物半分解期甚至比熱帶雨林還短，因此能源源不斷地為林區各類群消費者提供豐富的食物與營養。

“碳庫保險箱”

濱海藍碳生態系統不僅擁有極高的固碳能力，在儲碳方面更是身懷絕技。濱海藍碳生態系統是如何成為“碳庫保險箱”的呢？

“3D”碳庫

陸地植被生態系統的固碳能力隨著植被生長停滯會逐漸飽和，而濱海藍碳生態系統擁有多方位固碳機制，能幫助其維持較高固碳效率。首先在垂直方向上，高效的懸浮物捕獲能力使藍碳系統擁有極高的碳埋藏速率，大量沉積物淤積在地表，使碳庫容量不斷增加。如孟加拉灣100 年內碳沉積層新增量大于30 厘米；而我國遼河口濕地的鹽地堿蓬生境，每年表層沉積高度接近8 厘米。其次在水平方向上，藍碳植被通過生物地貌反饋，可逐步在向海一側拓展生境，形成新的藍碳生態系統。遼河口濱海鹽沼生境在短短十幾年內向海一側發展迅速，已形成一座小島，極大增加了該地區的藍碳儲量。

千年鎖碳

不同于陸地生態系統一直處于有氧環境中，濱海藍碳生態系統沉積物處于潮汐浸淹缺氧狀態，厭氧環境抑制了微生物活動，使碳分解速率降至有氧環境的2%（美國東海岸中部切薩皮克灣鹽沼沉積物有機碳分解率僅為0.03%）； 另一方面， 礦物與有機質結合形成穩定復合體（研究人員發現珠江口沉積物形成穩定復合體后抗分解性提升了40%），這使得濱海藍碳生態系統沉積物中，有機碳的保存時間可達千年尺度。西班牙巴利阿里群島的大洋波喜蕩草海草床沉積巖芯分析顯示，其有機碳層可追溯至公元1 世紀羅馬帝國時期；切薩皮克灣的鹽沼沉積物巖芯中可檢測到3000 年前的有機碳。

以柔克剛

濱海藍碳生態系統地處海陸交界地帶，面臨來自海洋和陸地的雙重影響，如風暴潮、海平面上升、陸源污染等因素均會直接對其產生負面效應，然而其抗沖擊能力和生態韌性仍顯著高于陸地生態系統。2011 年日本大海嘯中，仙臺地區紅樹林海岸碳庫損失較開闊海岸的損失減少76%，能顯著保護碳庫免受極端災害破壞；對墨西哥灣漏油事件的跟蹤監測數據證明，原油污染下紅樹林碳封存功能仍保持基準水平的60%，而陸地森林在相同條件下則幾乎喪失固碳能力。

總的來說，濱海藍碳在時間、空間、韌性上的優勢使其成為地球上最穩定、高效、可靠的天然碳封存系統之一。

價值與挑戰

能的一個方面，作為海陸交錯帶的生態屏障，藍碳生態系統更是海岸帶生態安全的守護者、近海生物多樣性的維護者，具有極高的生態系統服務價值。其服務功能主要包括四個方面：供給服務、調節服務、支撐服務及文化服務。

濱海濕地是高效的天然碳庫，卻在城市化、污染和氣候變化的夾擊下快速消失。據聯合國相關數據顯示，全球已有三分之一的濱海濕地不復存在，這不僅削弱了全球碳儲存能力，更危及人類生存中所需的防洪、凈水等關鍵生態功能。

國際社會正在行動。在《巴黎協定》等框架推動下，中國、澳大利亞和新西蘭的紅樹林修復項目已顯現成效，中國江蘇的鹽沼修復行動也提升了區域碳匯能力。全球仍需加強政策、技術和資金支持，公眾參與也尤為關鍵—從支持環保政策到參與濕地保護，每個人都能貢獻力量。

藍碳保護不僅關乎生態平衡，更是氣候戰略的核心。當我們漫步海灘時，腳下正是維系地球未來的生命系統。守護這片藍色碳庫，就是在守護人類共同的明天。

（鳴謝：文中全部圖片均由作者張家林提供。作者單位：自然資源部寧德海洋中心）

【責任編輯】龔 婷

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