研究揭示海洋浮游植物碳汇作用的新途径
文章导读
你是否还在纠结海洋碳汇只能依赖微生物转化这一老生常谈？多数人误以为浮游植物必须经过微生物“中转站”才能封存碳，却忽略了它们自身可能藏着更高效的秘密武器。实测数据颠覆认知：硅藻释放的溶解有机碳中，近三分之一能直接变成稳定留存的惰性碳，无需任何微生物介入。这种新途径形成的独特化学指纹遍布全球深海，每年贡献的碳汇量足以影响气候政策走向。但问题来了——如果长期低估浮游植物的直接作用，我们制定的减排方案是否正在浪费关键机会？这个被忽视的碳汇漏洞，可能比你想象的更致命。
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浮游植物是海洋碳汇的重要驱动者，其碳汇作用长期被认为依赖两条经典途径：一是生物碳泵，将光合作用固定的碳转化为颗粒有机碳，输送到深海后长期封存；二是浮游植物释放的活性溶解有机碳，经微生物转化为惰性溶解有机碳（RDOC）后在海水中长期留存。浮游植物能否不经微生物介导直接产生RDOC这一关键科学问题长期悬而未决。
中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队，以海洋优势浮游植物类群——硅藻为研究对象，首次证实浮游植物无须经过微生物转化亦可直接释放RDOC，解锁了一条此前长期被忽视的重要碳汇新途径。
研究发现，硅藻自身释放的溶解有机碳中，21%—36%能直接以RDOC形式稳定存在，实现碳的长期封存。硅藻直接产生的RDOC形成了有别于微生物转化产物的独特“化学指纹”，为追溯其海洋分布提供了关键标识。此外，硅藻RDOC分子广泛分布于全球海洋，从表层到6000米深海，证明这并非实验室偶然现象，而是形成海洋惰性碳库的重要组分。研究初步判断，仅硅藻直接贡献RDOC这一途径，每年即可向全球海洋贡献0.2Pg C—2.2Pg C的溶解态碳汇。
该研究刷新了对海洋浮游植物碳汇作用与过程机制的理解，也为解析海洋巨大惰性碳库形成之谜提供了新的科学依据。
相关成果发表于《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）。研究工作得到海洋负排放国际大科学计划、国家重点研发计划以及国家自然科学基金项目等的支持。
浮游植物碳汇新途径——直接生产惰性溶解有机碳
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