全球海岸碳埋藏的海洋水动力调控机制

 
  全球气候变化背景下,红树林、盐沼和海草床等滨海湿地生态系统因具有高效的碳捕获和长期埋藏能力,在全球碳循环和气候调节中发挥着重要作用。然而,随着海平面上升、极端风暴增强等全球变化过程加剧,滨海湿地生态系统正面临日益复杂的环境压力,其碳汇稳定性受到严峻挑战。长期以来,研究普遍关注植被生长、沉积物输入等生态和生物地球化学过程的影响,而海洋动力过程(如潮汐、波浪和海平面变化)如何调控碳埋藏仍缺乏系统认识。因此,定量解析海洋动力对全球滨海碳埋藏的影响及其生态系统差异,对于准确评估蓝碳潜力、预测未来气候变化下滨海湿地生态系统响应具有重要意义。
 
  针对这一科学问题,全重室研究团队整合了全球海岸红树林、盐沼和海草床的碳埋藏速率观测数据,并结合潮汐、波浪、海平面变化以及气候、生物、河流输入及人类活动等多源数据,系统评估了海洋动力过程对滨海蓝碳埋藏的影响。通过多模型交叉验证和贡献分析,研究揭示了海洋动力在全球尺度上对滨海碳埋藏具有不可忽视的调控作用,其对红树林、盐沼和海草床碳埋藏速率的作用呈现出显著的生态系统差异。潮汐、波浪和海平面变化并非单纯导致碳损失,而是通过改变沉积物输运、有机质来源和生态系统结构,重塑滨海蓝碳的累积与释放过程。面向未来,海平面上升和风暴增强可能使三类蓝碳生态系统面临不同风险:盐沼相对更脆弱,红树林的响应取决于泥沙供给和垂向淤积能力,而海草床的响应则具有更强的区域差异和不确定性。这些发现为预测全球变化背景下蓝碳生态系统演变趋势和提升海岸带碳汇管理能力提供了新的沉积动力学视角。
 
不同蓝碳生态系统碳埋藏响应特征及未来变化风险
 
  相关成果以Modulating mechanisms of marine hydrodynamics on global coastal carbon burial为题,于2026年7月6日在线发表于Nature Communications。河口海岸全国重点实验室杨海飞青年研究员为论文通讯作者,任璘婧副研究员和直博生杨浩为共同第一作者。其他合作者包括顾瑞婷副研究员、祝振昌教授、赵宁教授、汪亚平教授和侯立军研究员。研究得到中央高校青年教师科研创新能力支持项目(ZYGXQNJSKYCXNLZCXM-O2)、国家重点研发计划项目(2024YFF0808804)、国家自然科学基金重大和联合重点项目(52322109, U2240220)、国家重点研发计划项目(2023YFE0113100)、上海市自然科学基金(25ZR1402132, 25ZR1402125)和东方英才计划资助。