撰文 / 张道锋（河海大学海洋学院）
本文来自《知识就是力量》杂志
煤炭、石油等化石燃料在使用过程中排放了大量的二氧化碳，导致温室效应、海洋酸化、冰川融化等问题接踵而至。当通过节能减排、植树造林等措施吸收固定的二氧化碳，和生活、生产排放的二氧化碳相互抵消时，我们称之为“碳中和”。森林、草原可以吸收二氧化碳，那么占据地球总面积71% 的海洋就只能作壁上观了吗？
海洋中的碳循环
海岸线上的大型海藻可以通过光合作用吸收二氧化碳，而95%的海域都是深度在1000 米以上的远海，大型海藻无法在这里生存，但凭借微藻、细菌、病毒等海洋微生物的作用，远海也可以吸收并储藏数量庞大的碳！
在海洋的生态环境中以生物或生物行为为动力，将碳元素从海洋表面向深层传递的过程
首先，海洋自身的特性可以保障不同深度的海域都能得到源源不断的二氧化碳供应。气态的二氧化碳在海洋表面很容易溶解在海水中形成碳酸，这些溶解的二氧化碳在一定程度上会受到海洋水体物理运动的影响而向深层海域转移。而海洋深处的海水又可以通过上升流到达海洋表面。温度升高时，溶解的二氧化碳就会挥发并重新进入大气中。这一过程，我们称为海洋二氧化碳循环的溶解度泵。
“食量”惊人的微藻
蓝藻结构图
说起微藻，就不得不提在海洋中分布非常广泛的类群——蓝藻。蓝藻也叫蓝细菌，与硅藻、甲藻等真核微藻不同，它属于原核生物。真核细胞具有线粒体、高尔基体等细胞器，而原核细胞没有这些复杂的结构。正因为细胞结构简单，所以蓝藻更能适应远海营养贫瘠的环境。在海洋中，含量最高的两种蓝藻是原绿球蓝细菌和聚球蓝细菌，它们是海洋二氧化碳的主要吸收者，可以为海洋食物链提供15%-40%的碳源。
病毒也参与“碳中和”
参与“碳中和”的海洋微生物（绘图：骆玫）
病毒是如何在海洋碳储藏中发挥作用的呢？在远海透光层存在着大量以自养生物及其分泌物、细胞碎片等为食的原生动物和异养细菌。这些生物生长的后期，很容易受到病毒（包括噬菌体）的侵染而加速死亡。它们死亡后释放出来的大部分物质会被其他生物再次吸收利用或通过呼吸作用变为二氧化碳回到大气中；另一方面，大约有0.3% 的概率会以微米颗粒的有机碳形式向深海或海床沉降而不再进入碳循环。这种有机碳从海洋表层垂直向深层转移过程被称为生物碳泵，生物碳泵每年可以将大约30亿吨的碳沉降到海底。惰性溶解有机碳由于很难被利用或分解，便会逐渐沉降到深海或海床，从而永久地被海洋储藏起来。
微生物齐心协力，将二氧化碳从海洋的表层永远地“留”在了海洋里，从而减少了大气中的二氧化碳。小小的海洋微生物成为了实至名归的“碳中和”小帮手。
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