全球变暖和极端天气等问题与大气中CO2含量上升密切相关，现已成为重大环境问题，2022年全球温室气体排放量达574亿t二氧化碳当量，其中化石燃料燃烧和工业过程产生的CO2排放占约2/3。气候变化导致冰川融化、海平面上升和海洋升温加速等问题，极端天气更是对社会经济造成了严重影响。科学家预测，若继续当前排放水平，到21世纪末地球气温可能上升3至5°C，将带来不可预测的灾难。

面对经济发展与环境保护的双重压力，中国提出2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。碳达峰指二氧化碳排放总量在某时间点达到峰值后逐步下降，本质上是能源转型和生态保护问题。碳中和则是指温室气体排放量等于或小于自然环境的吸收量，实现“净零排放”。为实现双碳目标，需实施“负排放”策略，碳汇成为关键途径。

碳汇的定义与分类

碳汇是从空气中清除二氧化碳的过程，主要通过植树造林、生物吸收、植被恢复等措施，通过光合作用等方式将二氧化碳固定在生态系统中，减少大气中的温室气体浓度。碳汇分为陆地碳汇和海洋碳汇。

•陆地碳汇：包括森林、草地、耕地、土壤和湿地碳汇。

•海洋碳汇（蓝碳）：通过海洋生态系统吸收温室气体，海洋占地球表面积的70.8%，是最大的碳库之一，每年吸收大气中约30%的CO2，效率远高于陆地生态系统。

我国拥有300万平方公里的海洋国土，是最大的海水养殖国家，以贝类养殖为主，具有巨大的海洋“负排放”潜力。贝类养殖，尤其是牡蛎、蛤蜊和扇贝，具有高碳汇转换率，不仅能有效吸收二氧化碳，还能净化水体，调节 CO2含量，是我国实现双碳目标的重要途径。

海洋碳汇的机制

海洋碳汇机制主要为两类，分别为物理固碳和生物固碳。物理固碳机制，也叫物理泵，当某一时刻大气的CO2分压高于海水的pCO2分压时，大气中的CO2就会直接进入海水中，进而运送至深海，碳汇过程的水动力主要依赖自然因素，例如洋流、风、PH等，通过人工手段增加碳通量的潜力很小。

海洋生物固碳，是指借海洋生物驱动的碳泵，其主要通过藻类的光合作用或贝类、鱼类食物链来传递有机碳，最终被人类收获利用或随着生物死亡时沉积至深海并埋藏，达到贮碳效果。

海洋碳汇——贝类固碳

由于在生长期间不需要人工饲养且可以凭借自然资源维持生命，所以海水养殖贝类被称为是很有前途的“海洋绿色过滤器”，且贝类生长期间完全不消耗淡水资源，也不需要抗生素等可能造成养殖水体恶化的药剂，是一种环境友好型的渔业活动。

贝类固碳行为

贝类通过过滤、呼吸、钙化和生物沉积等过程与浮游植物、微粒有机碎屑以及海水碳酸盐系统相互作用，使得水域内的颗粒有机碳（POC）能被有效利用消耗。

那么这些被生物作用所固定的碳又流向哪里了？可能它脱离海水碳循环被移出（比如人类收获了一批生蚝，那么就有碳移出）、也可能以颗粒有机碳（POC）和溶解有机碳（DOC）形式存在于海水中的碳以及沉积在海底的碳，比如贝类粪便、壳体沉于海底。

贝类固碳从广义上讲就是指贝类生长过程中通过形成的碳酸钙外壳和软组织固碳。

贝类固碳四种途径：贝壳固碳、软体固碳、生物沉积固碳、附着生物固碳

海洋碳汇增汇技术

基于目前海洋碳汇的能力，科研人员也在不断探索增加碳汇的技术。研究表明我国的海洋渔业和水产养殖业很有可能实现4.6亿吨的年固碳量，这一目标的实现离不开增汇技术的提高。

渔业生产中贝藻类养殖和真光层的浮游植物是储碳主力军，根据碳元素守恒计算，早在2002年我国海水养殖的贝藻类就固定了300多万吨碳，为全球碳汇源提供了新线索。

藻类的固碳能力与种类和现场环境有很大关系，养殖过程会受到自身、环境和人类活动的影响。创设积极型情景能加强贝藻类的碳汇效应，从而实现更高的生态效益，因此要因地制宜养殖固碳能力高的贝藻类。通过试点研究发现贝藻混养产生的碳汇量远远大于单独养殖贝类或藻类产生的碳汇量，据此未来的海水养殖应向多营养级综合养殖模式靠近。

此外，从陆海统筹视角出发，针对滨海湿地等生态系统环境，可通过建立碳通量监测网络、解析生态动力学机制、构建示范区等手段进行增汇。

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来源: 科小二