近日，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所淺海生態(tài)養(yǎng)殖模式與技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)集約化貝類養(yǎng)殖促進(jìn)碳埋藏的關(guān)鍵證據(jù)，相關(guān)成果連續(xù)發(fā)表于Nature子刊Communications Earth & Environment與中國科學(xué)院TOP期刊ICES Journal of Marine Science，從沉積物角度核算了貝類養(yǎng)殖碳匯并解析其形成機(jī)制。
研究團(tuán)隊(duì)聚焦北方規(guī)模化養(yǎng)殖海灣-桑溝灣，通過分析近百年沉積巖芯，發(fā)現(xiàn)集約化牡蠣養(yǎng)殖使沉積物有機(jī)碳埋藏通量提升2.6倍，達(dá)91.6–106g C·m-2·yr-1，這一效率可以比擬紅樹林、海草床等典型藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)。其中，微生物殘?bào)w是沉積有機(jī)碳的關(guān)鍵組成部分，貢獻(xiàn)率在30–42%，遠(yuǎn)高于非養(yǎng)殖區(qū)7–22%。而借由微生物殘?bào)w形成難降解有機(jī)碳占比從養(yǎng)殖前的42.5%升至60.2%，從而增強(qiáng)了沉積碳的穩(wěn)定性。以此推算，全球牡蠣養(yǎng)殖每年可促成約47萬噸碳沉積，其中28萬噸以難降解形式長期封存。廣義線性混合模型（GLMM）分析顯示，牡蠣產(chǎn)量、生物沉積通量與溫度是埋藏效率的顯著負(fù)驅(qū)動(dòng)因子。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，雖然養(yǎng)殖區(qū)碳埋藏通量更高，但平均僅42.9%的沉積碳被穩(wěn)定埋藏，其余被礦化釋放。微生物在碳匯過程中扮演“雙面角色”，一方面微生物能夠分解生物沉積物中的有機(jī)碳，另一方面其殘?bào)w在沉積碳穩(wěn)定方面發(fā)揮了重要作用，促進(jìn)了沉積碳的長期儲存。因此，控制養(yǎng)殖密度，將微生物作用的平衡點(diǎn)推向殘?bào)w的積累，是貝類養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮碳匯效應(yīng)的關(guān)鍵。
黃海所在站博士后孫昕為兩篇論文的第一作者，黃海所蔣增杰研究員和孫耀研究員分別為論文的通訊作者，唐啟升院士對該研究進(jìn)行了學(xué)術(shù)指導(dǎo)。該研究得到國家自然科學(xué)基金、海水養(yǎng)殖生物育種與可持續(xù)產(chǎn)出全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題的資助。
全文鏈接：
Commun Earth Environ (2025):https://doi.org/10.1038/s43247-025-02358-2
ICES J Mar Sci (2025):https://doi.org/10.1093/icesjms/fsaf075
基于210Pb定年的沉積物有機(jī)碳垂向變化
基于生態(tài)系統(tǒng)模型反演50年集約化牡蠣養(yǎng)殖發(fā)展過程的碳通量變化
不同歷史時(shí)期微生物殘?bào)w的含量及在總有機(jī)碳中的比例
