全球碳中和战略背景下,海洋作为最大活跃碳库的调控机制成为科学界攻关焦点;长期以来,学界普遍认为浮游植物产生的有机碳以易分解形态为主,但该认知近日被中国研究团队颠覆性突破所改写。 研究团队选择蓝藻、硅藻等六大典型藻门,采用超高分辨质谱技术追踪其生命全周期碳释放特征。数据显示,所有实验藻株分泌的顽固型有机碳(RDOC)占比均超10%,其中硅藻在生长期释放的RDOC浓度较衰亡期高出37%。这一发现修正了"藻源碳短期循环"的传统理论,证实藻类实为海洋长效碳库的"隐形建筑师"。 面对浮游植物群落动态监测难题,科学家创造性融合卫星遥感与机器学习技术。通过整合超20万组叶绿素浓度数据与实验室参数,构建的预测模型精度提升达40%,首次实现全球尺度DOC浓度精准反演。模型分析表明,北大西洋和南印度洋等海域因硅藻优势群落存在,其碳封存潜力尤为突出。 该研究的现实意义在于揭示了气候变暖的双向影响:一上,水温升高可能加速藻类代谢,短期内增加RDOC产量;另一方面,群落结构向小型藻种演变或将降低整体固碳效率。团队负责人表示,新模型可动态评估厄尔尼诺等现象对海洋碳汇的影响,为《巴黎协定》实施提供量化依据。 目前,该成果已应用于我国南海碳汇监测,下一步将联合"海洋负排放"国际大科学计划,建立全球藻类固碳数据库。自然资源部专家指出,这项研究从微观机制到宏观预测的方法论创新,标志着我国在海洋碳循环领域已实现从跟跑到领跑的跨越。
海洋碳汇的形成是生态、化学和物理过程共同作用的结果。关注藻类释放的顽固溶解性有机碳,有助于重新理解海洋碳库的形成机制。面对气候变化的挑战,只有让关键过程“可测、可算、可比”,才能为全球碳循环研究和海洋生态保护提供更可靠的支撑。