2771个海草土壤样本发现，全球海草的碳储量被高估

海草床固碳作用长期被忽视，最近，在Nature的一项全球研究，揭示了全球海草储存的碳储量。

全球海草主要结构

海草床是海洋重要的生态系统，它们的根系可以稳定海床，减少风浪侵蚀，保护沿海社区免受风暴潮影响。海草床的沉积物可以储存大量碳，其单位面积的碳储存能力甚至高于陆地森林，同时，也是许多海洋生物赖以生存的空间，包括幼鱼、海龟和儒艮等。

有研究表明，过去一个世纪，全球海草床正以每年0.9%的速度减少。减少的主要原因包括沿海开发导致的栖息地破坏、农业和城市污水排放引起的富营养化、气候变化导致的海洋变暖和酸化等。

为了全面了解全球海草床的情况，研究团队整合了1975-2020年间390篇科学论文，共提取了14,271条数据，研究主要集中在热带印度-太平洋、热带大西洋等区域。

通过整合研究数据，发现84%的数据集中在5个属，分别为大叶藻（Zostera）、海龟草（Thalassia）、丝粉藻（Cymodocea）、二药藻（Halodule）、喜盐草（Halophila），其中最广的大叶藻和海龟草；而叶海草（Phyllospadix）和铁丝草（Amphibolis）等属的研究极少。

根据研究整合的数据，地中海等海草床分布最茂密，中位总生物量达283克/平方米，主要种为Posidonia oceanica，它的地下根系能形成厚厚的海草垫。相比而言，热带印度-太平洋海草分布最稀疏，中位生物量仅61克/平方米，可能与强烈的摄食压力和台风干扰有关。

图：海草草甸（绿色）的全球分布🔽

覆盖六个海草生物区，海草分布数据来源于联合国环境规划署世界保护监测中心 (UNEP-WCMC) 和 Short (2017)。海草生物区改编自 Short 等人 (2007)。

全球海草的碳储量

全球海草覆盖面积约43万平方公里，尽管面积仅占海洋的0.1%，但它们贡献了近一半的海洋沉积物碳埋藏量。

海草是如何固碳的呢？主要由2种方式固碳，一种是海草通过光合作用吸收CO₂固定碳；另外一种是海草的根系与沉积物埋藏，海草的根系和凋落物沉入海底，在低氧环境下缓慢分解，形成长期碳储存。此外，海草叶片减缓水流，促使悬浮颗粒碳沉降，进一步增加沉积物碳储量。

然而，海草的碳储存能力并非均匀分布，而是高度依赖物种、地理位置和海洋环境，比如Phyllospadix的生长速度可以达到22克/平方米/天，几乎是其他海草的3-5倍，这使得估算全球海草碳储量更加困难。

由于海草生长速度不同，研究团队分析了来自全球的2771个海草土壤样本，发现，全球海草碳储量被高估27%，导致全球平均值偏高。

新估算的薄层30 cm土壤中，海草碳储量的范围在12.4–44.9吨碳/公顷，的中位数为24.2吨碳/公顷。在1米深，海草碳储量范围在41.9–139.7吨碳/公顷，中位数77.6吨碳/公顷。

研究团队发现，大型、长寿的海草物种碳储量最高，例如，地中海Posidonia oceanica海草30 cm碳储量中位数高达96.2吨/公顷，是小型海草的近7倍；而小型海草如Halophila碳储量最低，碳储量仅为14.0吨/公顷，但它们生长快，可能在短期内贡献碳埋藏。

此外，海岸类型也影响碳储量，小型三角洲由于其沉积环境稳定，利于碳埋藏，碳储量最高；而开放海岸碳储量较低，可能由于海浪扰动强，碳易被冲刷。

目前，海草床正以每年1.5%–2%的速度消失，研究估算，若不采取保护措施，到2050年，全球可新增排放1,154亿吨CO₂，每公顷可能损失5.25吨碳。

图：按沿海类型和海洋生态区域划分的海草土壤有机碳（C org）储量（至 30 厘米，MgC org/ha🔽

地图显示了采样位置（黑色圆圈）和海洋生态区域 。面板显示了按海岸类型划分的 30 厘米海草碳组织储量的箱线图，其中 AR = 无海域，FJ = 峡湾，KA = 喀斯特，LA = 泻湖，LR = 大河，SD = 小型三角洲，TS = 潮汐系统。每个海洋生态区域的面板显示了中位数碳组织储量 ( x͂ ) 和样本大小 ( n )，其中中心线显示中位数，箱线边界显示上四分位数和下四分位数，须线是四分位距的 1.5 倍，点为异常值。底图来自 ESRI。

❓思考题：海草床在全球海洋中的面积占比约为多少？

A.0.1%
B.1%
C.5%
D.10%

参考文献：Johannes R. Krause, Clint Cameron, Ariane Arias-Ortiz, Miguel Cifuentes-Jara, Steve Crooks, Martin Dahl, Daniel A. Friess, Hilary Kennedy, Kiah Eng Lim, Catherine E. Lovelock, Núria Marbà, Karen J. McGlathery, Matthew P. J. Oreska, Emily Pidgeon, Oscar Serrano, Mathew A. Vanderklift, Lynn-Wei Wong, Siti Maryam Yaakub & James W. Fourqurean . Global seagrass carbon stock variability and emissions from seagrass loss. Nature Communications volume 16, Article number: 3798 (2025) ，doi.s41467-025-59204-4