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(jī)物質(zhì)基礎(chǔ)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(gè)圈層的物質(zhì)交換中。在廣袤無(wú)垠的海洋中，真光層（指水層中有光線透過(guò)的部分）的浮游生物通過(guò)光合作用固定二氧化碳，然后以被濾食、沉降等形式進(jìn)入深海，在美麗的珊瑚礁的物質(zhì)組成中也有碳酸根的存在。讓我們一起去看看海洋在儲(chǔ)碳、固碳方面有著哪些出眾表現(xiàn)吧。

?二氧化碳進(jìn)入海洋過(guò)程示意圖（繪圖/張玲）

通過(guò)海洋活動(dòng)及海洋生物吸收大氣中的二氧化碳，并將其固定、儲(chǔ)存在海洋的過(guò)程、活動(dòng)和機(jī)制被稱為海洋碳匯。海洋碳匯所指的“碳”，包括了從鮮活的魚(yú)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(gè)龐大的碳庫(kù)儲(chǔ)碳量是陸地的20倍、大氣的50倍。自工業(yè)革命以來(lái)，人類產(chǎn)生的二氧化碳有大約48%被海水吸收，可以說(shuō)，海洋是調(diào)節(jié)全球氣候變化的重要“緩沖帶”。

除了對(duì)大氣二氧化碳的吸收以外，海洋對(duì)泥沙中包含的固體沉積碳也有很強(qiáng)的儲(chǔ)存作用。中國(guó)海岸線總長(zhǎng)度3.2萬(wàn)千米，其中大陸海岸線1.8萬(wàn)千米，島嶼海岸線1.4萬(wàn)千米，上千條河流匯入海洋。人們?cè)诤＿呥M(jìn)行漁業(yè)養(yǎng)殖、生產(chǎn)生活排污等活動(dòng)，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(cè)以大陸為界，另一側(cè)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(chǔ)存整個(gè)海洋中80%左右的沉積有機(jī)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(jìn)入空氣。

?廣西壯族自治區(qū)北海市南流江入海口

海洋生物將無(wú)機(jī)碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳并沉降至深海，是固碳與儲(chǔ)碳的天然“碳匯”。以鯨為例，這種大型哺乳動(dòng)物的體重可達(dá)200噸，壽命可長(zhǎng)達(dá)100年，它們可以長(zhǎng)時(shí)間地儲(chǔ)存大量的碳，這種儲(chǔ)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(huì)沉入海底，與世隔絕長(zhǎng)達(dá)數(shù)百萬(wàn)年，這部分生物量碳相當(dāng)于永久性地封存在海底，成為“死碳”，也就是不會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的碳。

海洋中的浮游生物吸收和固定海水環(huán)境中的碳，將其轉(zhuǎn)化為顆粒態(tài)和溶解態(tài)有機(jī)碳，再通過(guò)食物鏈中上層物種的捕食和分解等實(shí)現(xiàn)循環(huán)。此外，魚(yú)群每天在不同深度的水域中上下游動(dòng)，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(zhǎng)時(shí)間才可能重新循環(huán)回到海水表面。

海洋生物在固碳活動(dòng)中極為重要

海洋碳匯并不局限于海水和海底對(duì)碳的儲(chǔ)存。濱海濕地的紅樹(shù)林、鹽沼、海草床等生態(tài)系統(tǒng)更是吸收和固定二氧化碳的能手，能夠通過(guò)光合作用快速?gòu)沫h(huán)境中吸收二氧化碳，并以枝葉、根莖等形式保存下來(lái)，為大氣中二氧化碳濃度的降低作出巨大貢獻(xiàn)。但是，如果這些生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，那么已經(jīng)固定下來(lái)的碳就可能被分解、回到碳循環(huán)中。

重視海洋及濱海生態(tài)系統(tǒng)對(duì)碳的固定作用，不僅能夠減緩全球氣候變暖，創(chuàng)造的碳匯還能夠用于“藍(lán)碳交易”（海洋碳匯可以在取得相關(guān)認(rèn)證的基礎(chǔ)上進(jìn)行市場(chǎng)化交易）。了解海洋碳匯、發(fā)展海洋碳匯，將提升中國(guó)生態(tài)系統(tǒng)的固碳儲(chǔ)碳潛能，助力早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

（責(zé)任編輯 / 黃盈盈? 美術(shù)編輯 / 周游）

濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)是吸收和固定二氧化碳的能手