東沙潟湖揭海草吸碳密碼 海大研究登國際頂尖期刊

國立臺灣海洋大學海洋環境與生態研究所特聘教授周文臣率領國科會中程綱要計畫「西北太平洋藍碳整合研究」團隊，攜手美國、斯洛維尼亞及菲律賓等國際學者，於Nature旗下期刊《Communications Earth & Environment》發表最新研究，提出整合有機碳代謝、無機碳循環及沉積物碳源屬性的系統性診斷架構，為海草藍碳研究建立全新科學框架。

研究指出，海草床能否成為長期吸收與封存碳的「減碳綠洲」，不只取決於海草本身的光合作用，也受到海底碳酸鹽循環及沉積物碳來源共同影響。此一發現補足過去藍碳研究較少納入無機碳循環的缺口，有助更完整評估海草生態系的實際減碳效益。

所謂「藍碳」，是指儲存在海洋及沿海生態系統中的碳，其中海草床、紅樹林與鹽沼被視為重要藍碳生態系。海草可透過旺盛的光合作用吸收二氧化碳，並將有機碳長期埋藏於缺氧沉積物中。然而，在熱帶海域，碳酸鹽生成可能釋放二氧化碳，碳酸鹽溶解則可提高海水鹼度，進而增強海洋吸收大氣二氧化碳的能力。若僅計算有機碳埋藏量，可能高估或低估海草床的真正氣候效益。

研究團隊提出兩項核心診斷工具。第一項為「NCP／NCC補償比例」，建立淨群落生產與淨群落鈣化之間的定量關係。周文臣表示，在目前海洋環境條件下，當NCP／NCC比例高於0.63，海草吸收的有機碳才足以抵銷鈣化作用所增加的二氧化碳，使海水維持較低二氧化碳分壓，持續吸收大氣中的二氧化碳。該比例會隨海洋環境及碳酸鹽化學條件改變，可作為判斷海草床吸碳潛力的重要指標。

第二項為「法醫式碳盤查」，強調除了監測有機碳生產與鈣化作用，也須進一步追蹤碳的來源，區分系統內生成與外源輸入，以及現代生物生成與地質來源碳酸鹽。研究發現，當海草代謝促進地質來源碳酸鹽溶解時，可持續增加海水鹼度，提升海洋吸收二氧化碳的能力，這也是過去藍碳評估較少納入的重要機制。

團隊以東沙環礁小潟湖為天然實驗室，驗證海草、沉積物及地質來源碳酸鹽協同作用的模式。海草光合作用產生的有機碳進入沉積物後，在微生物分解過程中促進古老珊瑚碎屑等碳酸鹽溶解，釋放鹼度、提高海水緩衝能力並降低二氧化碳分壓。加上小潟湖水體交換較慢、滯留時間較長，使鹼度得以累積，形成具長期吸收大氣二氧化碳潛力的特殊環境。

周文臣指出，東沙環礁小潟湖證明海草、沉積物與碳酸鹽地質背景可共同調控海洋碳循環，而非單純仰賴海草本身的光合作用。未來藍碳評估不應僅依據海草覆蓋面積或有機碳埋藏量，也應納入沉積物碳酸鹽循環、碳源屬性及鹼度生成能力，才能更準確評估海草生態系的氣候效益。

研究團隊建議，未來海草復育及藍碳管理，可優先評估富含地質來源碳酸鹽底質的海域，並將底質特性與碳酸鹽循環納入碳權評估機制；也可進一步探討利用牡蠣殼等天然碳酸鹽材料改善底質的可行性，促進有機碳與無機碳耦合作用，提升海洋天然吸碳能力。

周文臣表示，此次研究補足過去藍碳研究忽略無機碳循環的重要缺口，除具科學理論突破，也期望為全球海草復育、藍碳碳權盤查及臺灣2050淨零排放政策，提供更扎實且精準的科學依據。

研究團隊另於Springer Nature社群平台分享「研究背後的故事」。周文臣指出，這篇論文不只是研究數據的呈現，更是一段歷時近十年，在東沙潟湖持續探索、修正假設並追尋答案的研究歷程。