揭示了南海草床的碳储能及变化机制

3月20日，记者从中国科学院南海海洋研究所获悉，研究员黄小平团队在国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助下，研究揭示了南海海草床的碳储存能力和变化机制。相关成果分别发表在《全球变化生物学》上(Global Change Biology)、《水研究》(Water Research)。

海草床是一种重要的蓝碳生态系统。虽然其分布面积小于海洋面积的0.2%，但对海洋有机碳埋藏的贡献超过10%，对调节全球气候变化具有重要作用。海草床有机碳是碳储存的关键，但海草床无机碳的原位生产会导致二氧化碳的释放，从而抵消其有机碳储存。然而，国际上仍存在巨大争议，海草床无机碳的生产将抵消多少有机碳储存。

同时，海藻床有机碳中的惰性成分是其有机碳储存稳定性的重要表现，但会受到营养负荷等人类活动的影响，营养负荷对海藻床有机碳稳定性的影响机制仍缺乏深刻的认识。因此，澄清海藻床无机碳对有机碳储存的影响，揭示有机碳储存稳定性对营养负荷的反应，为准确评价海藻床的碳储存能力和海藻床有机碳长期储存的变化机制提供科学依据。

以南海近岸海草床为研究对象，研究人员通过广泛调查研究，南海近岸海草床沉积物无机碳储量为1.53~203.17 Mg C ha-1.其储量主要受海藻生物量和底质类型的控制。利用无机碳碳氧同位素技术探索其无机碳来源，研究发现，几乎所有受陆地径流影响的海藻床无机碳都来自陆源输入，而主要由海水控制的海藻床大多来自邻近珊瑚礁生态系统的输入。利用贝叶斯模型计算其外源输入贡献，发现约70~100%的海藻床沉积物无机碳通过陆源或附近珊瑚礁生态系统输入。这说明海藻床原位只生产少量沉积物无机碳，对有机碳储存能力的影响有限，为准确评价全球海藻床碳储存能力提供了重要的技术方法。

此外，研究人员利用近一年的连续室内模拟实验，探讨了营养负荷对南海草床溶解有机碳储存能力的影响。研究发现，营养负荷通过促进微生物的丰度，如细菌中的海洋球菌属和磁螺旋菌属，以及真菌中的金担子菌属和外瓶霉属，促进了海水中芳香腐殖质的转化，使南海草床水体中惰性溶解有机碳的含量降低了15~27%。据估计，营养负荷可导致南海草床溶解有机碳储量下降16~51 Mg yr-1。

研究表明，营养负荷显著降低了海草床溶解有机碳储存的稳定性，对海草床溶解有机碳储存稳定性的变化机制有了新的认识，为海草床的保护和管理提供了重要的科学依据。