第二届“中国东海论坛”专家视域
发布日期:2013-12-13 作者:宣传部 陈香娟王芳陈玲 编辑: 来源:
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海洋碳汇与气候变化

 

焦念志  中国科学院院士、生物海洋学专家、厦门大学教授

    我国正处在经济高速发展时期,未来我国的国际地位在很大程度上取决于这个高速发展期能维持多长时间、能创造多少财富、能形成多少积累。硬性减排将付出沉重的经济代价,甚至影响到百年不遇的崛起时机。有没有两全其美之策?一个出路是增加CO2,的吸收和储藏(碳汇),即增汇。

    海洋是地球上最大的碳库。全球气候变暖主要是由大气CO2增加所导致的,而海洋可以大量吸收CO2,从而缓解气候变暖。海洋吸收CO2的已知机制是“生物泵”(BP)和“溶解度泵”(SP)。而我们新提出了一种海洋吸收CO2的机制,即海洋微型生物碳泵(MCP)。

    关于海洋微型生物碳泵(MCP)可以从五个方面来理解:MPC的基本内涵、MPC怎样提出的、MPC的气候效应、MPC的应用前景、MPC的国际动态。

   “微型生物碳泵”概念的提出,始于对一类特殊功能类群细菌好养不产氧光合异样细菌(AAPB)的系统研究。不产氧光合作用被认为是所有光合作用类型的祖先,包括厌氧不产氧和好养不产氧两种光合作用类型。其中很早发现并被深入认识的厌氧不产氧光合细菌,在不断氧化的现代海洋中由于氧抑制作用而被限制在有光的缺氧区域。AAPB则由于对氧的适应机制在现代海洋中有着广阔的生存空间,广泛分布于全球海洋的真光层。因此,AAPB在海洋生物量中占有重要份额并具有独特的生理特征和生态功能。AAPB可以通过光合作用形成“ATP”,从而实现固碳,这就是海洋碳汇机制之一。属于γ-变形菌的AAPB在全球海洋大量存在,应用前景极其广。

    MPC的气候效应可以从“MCP 在海洋碳循环中的作用”说起。>95% 的有机碳是DOC , > 95% 的DOC是RDOC,MCP 把低浓度的LDOC “泵”到高浓度的RDOC碳库,海洋DOC库与大气CO总量相当, 二者的波动影响到气候变化。因而,我们认为MPC通过碳循环,调节气候的变化。

    MCP 的应用前景是建立“微型生物碳泵”储碳新机制。新提出的“微型生物碳泵”(MCP)基于溶解有机碳的非沉降机制。MCP比BP的储碳能力更强,MCP不仅储碳,而且释放氮、磷,从而促进海洋初级生产力的提升;与SP相比,MCP具有不可比拟的优势:不存在化学平衡移动,不会导致海洋酸化。

    随着全球气候变化的加剧和国际上关于碳排量问题的争论升级,我国亟待推进海洋碳汇研究,当前的任务与目标是加快建立全国海洋碳汇联盟,这就需要我们积极推进三大研发节点,即实现建设“海洋碳汇联盟国际监测站”、打造常设海洋碳汇国际论坛和研发制定海洋碳汇国际标准。 

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