海洋生物碳储存在海洋中 - 可以保护他们帮助减缓气候变化？

由于气候变化的灾难性后果的前景变得越来越容易，搜索是创新的方法来降低风险。一个潜在的强大和低成本的策略是承认和保护自然的碳汇 - 地点和流程，储存碳，保持它的地球的大气层。

森林和沼泽地可以捕获和储存大量的碳。这些生态系统包括在气候变化适应和减缓战略，28个国家已承诺采取履行巴黎的气候协议（PDF）。然而到目前为止，没有这样的政策已经建立，以保护碳储存在海洋中，这是地球上最大的碳汇，我们这个星球的气候周期的一个核心要素。

作为一名海洋生物学家，我的研究主要集中在海洋哺乳动物的行为，生态和保护。现在，我也是研究气候变化如何影响海洋哺乳动物 - 以及如何海洋生物可能成为解决方案的一部分。

什么是海洋脊椎动物碳？

海洋动物可以通过一系列包括碳储存在自己的身体，那分泌沉入深海富含碳的废物和施肥或保护海洋植物自然过程的固碳。特别是，科学家们开始认识到脊椎动物，如鱼，海鸟和海洋哺乳动物，必须从大气有助于锁掉碳的潜力。

我在与同事的工作联合国环境署/阿伦达尔，联合国环境计划署中心在挪威，以确定通过海洋脊椎动物的自然生物过程，也许能够帮助减缓气候变化的机制。到目前为止，我们已经找到至少有九个例子。

我最喜欢的是营养级联碳。营养级联当在食物链的顶部改变引起的链的其余部分的下游发生变化。作为一个例子，海獭是在北太平洋顶级掠食者，海胆为食。反过来，海胆多吃海带，生长在近海岩礁褐色海藻。重要的是，海带可以储存碳。增加海獭的数量减少了海胆的人群，这允许海带森林增长（PDF）捕集更多的碳。

存储在活的生物体的碳被称为量碳，并在所有海洋脊椎动物中发现。大型动物，如鲸鱼，可能重达50吨，活了200多年，可存储大量的碳的很长一段时间。

当他们死了，他们的尸体沉到海底，他们带来了被困碳的一生。这就是所谓的致命陷阱碳。在深海海底，它最终会被埋葬在沉积物中，并可能从大气中锁定了数百万年。

鲸也可以通过刺激生产的小海洋浮游植物，它们使用阳光和二氧化碳，使植物组织，就像在陆地上的植物有助于陷阱碳。在深度喂鲸鱼，然后释放浮力，营养丰富的粪便羽流，而在表面休息，其可受精浮游植物在一个过程，海洋科学家调用鲸泵。

鲸也可以通过刺激生产的小海洋浮游植物，它们使用阳光和二氧化碳，使植物组织，就像在陆地上的植物有助于陷阱碳。

和鲸鱼重新分配营养素地理位置，在一个序列中，我们把它称为大鲸鱼输送带。他们采取的营养成分，而在高纬度地区，然后喂养，而在低纬度的温床，这是典型的贫营养的释放禁食这些营养素。从鲸鱼废物，如尿素养分的大量涌入可能有助于刺激浮游植物的生长。

最后，鲸鱼可以简单地通过整个水柱游泳，对表面混合营养素，效果的研究人员长期带来的营养物质浮游植物Biomixing碳。

鱼便便也起着捕集的碳的作用。有些鱼每天向表面迁移上下贯通的水柱，游泳饲料在夜间和白天下降到更深的水域。在这里，他们释放出富含碳的粪粒，可迅速下沉。这就是所谓的阴阳魔界碳。

这些鱼可能下降到1000英尺或更大的深度，以及它们的粪粒可以甚至更远下沉。阴阳魔界碳可能可以，因为它需要很长的时间，在这些深度的水再循环回向表面被锁定离开几十至几百年。

“海洋雪”是由粪粒和有机材料的其他比特沉入深海水的，携带大量的碳到深处。

量化海洋脊椎动物碳

与海洋脊椎动物作为碳汇的相关治疗“蓝碳”，科学家们需要对它进行测量。在该领域的首批研究，在2010年出版的，所描述的鲸鱼泵在南大洋，估计是12万条抹香鲸一个史前捕鲸人口可能被困220万吨碳每年通过鲸便便。

另一项2010年的研究计算，约250万大鲸鱼全球前捕鲸人口将陆续出口近21万吨每年的碳通过碳致命陷阱深海。这相当于每年到大约15万辆上路。

2012年的研究发现，吃海胆，海獭可能会有助于陷阱15万至2200万吨每年的碳在海带森林。更为惊人的，2013年的研究中描述了潜在的灯笼鱼科和其他阴阳魔界鱼离西部海岸的美国存储达30万吨以上，每年的碳在他们的粪粒。

海洋脊椎动物碳的科学认识尚处于起步阶段。大多数我们已经确定了碳捕获的机制是基于有限的研究，可以进一步研究加以完善。到目前为止，研究人员已经检查了所有海洋脊椎动物物种的不到1％的碳捕获能力。

对海洋保护的新基础

许多国家的政府和世界各地的组织正在努力重建全球鱼类，防止兼捕和非法捕鱼，减少污染，建立海洋保护区。如果我们能够认识到海洋脊椎动物碳的价值，许多这些政策有资格作为减缓气候变化的策略。

在这个方向迈出的一步，国际捕鲸委员会通过了两项决议在2018年，承认鲸的碳存储值。作为该领域科学的进步，保护海洋脊椎动物碳储量最终可能成为国家承诺履行巴黎协议的一部分。

海洋脊椎动物的原因有很多有价值的，从维护健康的生态系统为客户提供我们敬畏和惊奇感。保护它们将有助于确保海洋能继续为人类提供食物，氧气，娱乐和自然风光，以及碳储存。

史蒂芬卢茨，在阿伦达尔蓝碳计划的领导者，促成了这篇文章。