蓝碳揭秘

生态系统碳汇是指森林、草原、湿地、海洋等生态系统从大气中吸收并固定二氧化碳的过程、活动或机制。以森林、草原等为代表的绿碳早已被大众所熟知，而作为全球最大、最重要碳汇的蓝碳则相对神秘。蓝碳机制特指利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳，并将其固定储存在海洋中的碳汇过程。蓝碳生态系统固定了全球55% 的生物碳，每年能够吸收25 亿吨碳，海洋碳储量是陆地的20 倍。

蓝碳的官方定义是由联合国环境规划署（UNEP）、联合国粮农组织（FAO） 以及联合国教科文组织政府间海洋学委员会（IOC-UNESCO） 在2009 年联合发布的《蓝碳：健康海洋对碳的固定作用—快速反应评估报告》中首次确立的。狭义的蓝碳特指固定在红树林、滨海盐沼（下文统称盐沼） 和海草床等海洋生态系统中的碳。这些能够固碳、储碳的滨海生态系统被称为“滨海蓝碳生态系统”。尽管这三大滨海蓝碳生态系统仅占地球表面积的0.1%，却贡献了全球1% ～ 10% 的海洋初级生产力，其碳储量占海洋总碳储量的50%，单位面积固碳能力是陆地生态系统的6 ～ 10 倍。本文将深入探讨蓝碳中的代表—滨海湿地的捕碳储碳机制，以及它们在应对气候变化中的重要作用。

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三大“碳捕手”

红树林

红树林大多分布于南、北回归线之间，主要集中在印度洋及西太平洋沿岸， 分散位于128个国家和地区，总面积约1700万公顷（17 万平方千米）。红树林生长于平均海平面以上的潮间带，具有复杂的地上根系结构，这些根系不仅可以帮助植物稳固在淤泥中，还能通过物理拦截、化学转化和生物固持这三重机制，将大气中的二氧化碳转化为有机碳储存起来。红树林的初级生产力远高于同纬度的陆地森林和热带雨林，且植株体更新速率极高，是高效的二氧化碳捕集者。

盐沼

盐沼主要分布于温带地区，但在高纬度寒带地区也有零星分布，其生态位在热带地区（除澳大利亚北部、墨西哥太平洋沿海）一般被红树林占据。全球盐沼总面积约540 万公顷（5.4 万平方千米），其中28% 的盐沼分布在美国大西洋与墨西哥湾沿岸地区。盐沼植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其转化为有机碳储存在植物体内和沉积物中。盐沼的地上植被组织具有复杂的物理结构，能够有效降低水体流速，捕获来自河流和潮汐的悬浮物，显著增加沉积物碳库容量。

海草床

海草床广泛分布于除南极洲外所有大洲的浅海沿岸，大部分海草种类生活在水深1 ～ 3 米处，最深的可达60 米。海草是唯一能够适应海洋沉水生活的高等被子植物，全球共有约3000万公顷（30 万平方千米）的海草床。由于监测技术限制，其真实分布面积可能远大于这个数字。海草床通过光合作用吸收溶解于水中的二氧化碳，并将其转化为有机碳储存在植物体内和沉积物中。海草床的初级生产力也很高，且植株体更新速率快，是蓝碳生态系统的重要组成部分。

捕碳“绝招”

红树林、盐沼、海草床作为固碳“小能手”，有哪些高效捕捉二氧化碳的“绝招”呢？

天罗地网

第一个“绝招”是极强的悬浮物捕获能力。红树林、盐沼、海草床的地上植被组织均具有复杂的物理结构，能够有效减缓水体流速，有助于捕获来自河流和潮汐的悬浮物，并降低沉积物的再悬浮能力，显著增加沉积物碳库容量。简言之，蓝碳生态系统植物群落像一张布设在滨海湿地的“天罗地网”，当海水流过时，无数的悬浮颗粒物被截留在地表，这部分沉积物是蓝碳生态系统碳汇的重要组成部分，例如，在海草床中，这部分颗粒物对沉积物总碳汇的贡献率可达72%。

红树林形态各异的地上根系也极为有趣，常见的四种类型有支柱根、指状根、膝状根、板状根，这些根系不仅能帮助植物牢牢扎在淤泥中，还可在涨潮时通过表面皮孔（通气组织）摄取氧气。红树植物精妙的地上根系结构不仅是自然选择的杰作，更是高效的“碳工程系统”，能将大气中的二氧化碳转化为可储存千年的“蓝色碳库”。

野蛮生长

第二个“ 绝招” 是极高的初级生产力和周转率。与陆地植被相同， 滨海蓝碳生态系统可以通过植物体的光合作用吸收大气中的二氧化碳， 并将其转化为有机碳储存在植物体内， 以供植株生长所需。以红树林为代表的滨海蓝碳生态系统的初级生产力是热带雨林的1.5 ～ 2 倍， 如果考虑到地下细根对生产力的贡献， 滨海蓝碳植被的初级生产力将更高。它们不仅长得快， 植株体更新的速率也极高。科学研究显示，海草床中鳗草的叶片在1 年内可更新10 次。这种更新频率令陆地生态系统望尘莫及。

 肥水不流外人田

第三个“绝招”是高归还率。也就是说，蓝碳生态系统植株在保持较高生产力的同时，还可将枯枝落叶废物利用。比如，红树群落可以将净初级生产力的很大一部分（约40%），通过凋落物的方式返还至林地，而一般陆地森林凋落物返还量不足净初级生产力的25%。红树林区的高温、高湿、干湿交替的环境条件及潮水的反复冲击，创造了凋落物分解的最佳条件，枯枝落叶迅速分解为有机碎屑及可溶性有机物，为浮游生物、底栖生物提供大量的饵料。红树林区的凋落物半分解期甚至比热带雨林还短，因此能源源不断地为林区各类群消费者提供丰富的食物与营养。

“碳库保险箱”

滨海蓝碳生态系统不仅拥有极高的固碳能力，在储碳方面更是身怀绝技。滨海蓝碳生态系统是如何成为“碳库保险箱”的呢？

“3D”碳库

陆地植被生态系统的固碳能力随着植被生长停滞会逐渐饱和，而滨海蓝碳生态系统拥有多方位固碳机制，能帮助其维持较高固碳效率。首先在垂直方向上，高效的悬浮物捕获能力使蓝碳系统拥有极高的碳埋藏速率，大量沉积物淤积在地表，使碳库容量不断增加。如孟加拉湾100 年内碳沉积层新增量大于30 厘米；而我国辽河口湿地的盐地碱蓬生境，每年表层沉积高度接近8 厘米。其次在水平方向上，蓝碳植被通过生物地貌反馈，可逐步在向海一侧拓展生境，形成新的蓝碳生态系统。辽河口滨海盐沼生境在短短十几年内向海一侧发展迅速，已形成一座小岛，极大增加了该地区的蓝qU2nQRCUAIV8b+XKaYogtA==碳储量。

千年锁碳

不同于陆地生态系统一直处于有氧环境中，滨海蓝碳生态系统沉积物处于潮汐浸淹缺氧状态，厌氧环境抑制了微生物活动，使碳分解速率降至有氧环境的2%（美国东海岸中部切萨皮克湾盐沼沉积物有机碳分解率仅为0.03%）； 另一方面， 矿物与有机质结合形成稳定复合体（研究人员发现珠江口沉积物形成稳定复合体后抗分解性提升了40%），这使得滨海蓝碳生态系统沉积物中，有机碳的保存时间可达千年尺度。西班牙巴利阿里群岛的大洋波喜荡草海草床沉积岩芯分析显示，其有机碳层可追溯至公元1 世纪罗马帝国时期；切萨皮克湾的盐沼沉积物岩芯中可检测到3000 年前的有机碳。

以柔克刚

滨海蓝碳生态系统地处海陆交界地带，面临来自海洋和陆地的双重影响，如风暴潮、海平面上升、陆源污染等因素均会直接对其产生负面效应，然而其抗冲击能力和生态韧性仍显著高于陆地生态系统。2011 年日本大海啸中，仙台地区红树林海岸碳库损失较开阔海岸的损失减少76%，能显著保护碳库免受极端灾害破坏；对墨西哥湾漏油事件的跟踪监测数据证明，原油污染下红树林碳封存功能仍保持基准水平的60%，而陆地森林在相同条件下则几乎丧失固碳能力。

总的来说，滨海蓝碳在时间、空间、韧性上的优势使其成为地球上最稳定、高效、可靠的天然碳封存系统之一。

价值与挑战

能的一个方面，作为海陆交错带的生态屏障，蓝碳生态系统更是海岸带生态安全的守护者、近海生物多样性的维护者，具有极高的生态系统服务价值。其服务功能主要包括四个方面：供给服务、调节服务、支撑服务及文化服务。

滨海湿地是高效的天然碳库，却在城市化、污染和气候变化的夹击下快速消失。据联合国相关数据显示，全球已有三分之一的滨海湿地不复存在，这不仅削弱了全球碳储存能力，更危及人类生存中所需的防洪、净水等关键生态功能。

国际社会正在行动。在《巴黎协定》等框架推动下，中国、澳大利亚和新西兰的红树林修复项目已显现成效，中国江苏的盐沼修复行动也提升了区域碳汇能力。全球仍需加强政策、技术和资金支持，公众参与也尤为关键—从支持环保政策到参与湿地保护，每个人都能贡献力量。

蓝碳保护不仅关乎生态平衡，更是气候战略的核心。当我们漫步海滩时，脚下正是维系地球未来的生命系统。守护这片蓝色碳库，就是在守护人类共同的明天。

（鸣谢：文中全部图片均由作者张家林提供。作者单位：自然资源部宁德海洋中心）

【责任编辑】龚 婷

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