海洋生物在海洋中储存碳,保护它们能帮助减缓气候变化吗?

从气候变化的灾难性影响的前景变得越来越有可能正在寻找创新的方法来减少风险。一个潜在的强大和低成本策略是承认和保护自然碳汇——和过程,碳储存的地方,让它脱离地球大气层。

森林和湿地可以捕获和储存大量的碳。这些生态系统是包含在适应和缓解气候变化的策略28个国家承诺采取履行巴黎气候协议(PDF)。然而,到目前为止,没有这样的政策是为了保护海洋中碳储存,这是地球上最大的碳汇和地球的气候循环的核心元素。

作为一个海洋生物学家,我的研究重点海洋哺乳动物行为生态学和保护。现在我也是研究气候变化如何影响海洋哺乳动物,海洋生物如何成为解决方案的一部分。

海洋脊椎动物碳是什么?

海洋动物可以通过一系列的固碳自然过程,包括体内储存碳,富含碳的废物排出这沉入深海和施肥或保护海洋植物。特别是,科学家们开始认识到脊椎动物,如鱼类、海鸟和海洋哺乳动物,有可能帮助锁住二氧化碳从大气中。

我和同事在一起工作联合国环境/ GRID-Arendal联合国环境规划署中心在挪威,识别机制通过海洋脊椎动物的自然生物过程可以帮助减缓气候变化。到目前为止,我们已经找到至少九个例子。

我最喜欢的一个是碳营养级联。营养级联当改变食物链的顶端导致下游链的其余部分的变化。作为一个例子,海獭是北太平洋的顶级食肉动物,吃海胆。反过来,海胆吃海带,海带生长在岩石海岸附近的珊瑚礁。重要的是,海带商店碳。增加海獭的数量减少了海胆的数量,允许海带森林生长(PDF)和更多的碳。

生物碳存储在称为生物质碳,和在所有海洋脊椎动物。鲸鱼等大型动物,重达50吨,活了200年,可以储存大量的碳很长一段时间。

当他们死时,他们的尸体沉到海底,带着一生的吸收。这就是所谓的陷阱碳。在深深的海底,它最终可以被埋在沉积物和潜在的锁从大气中数百万年。

鲸鱼也能帮助捕获碳通过刺激生产的微小海洋的浮游植物,利用阳光和二氧化碳,使植物组织就像陆地上的植物。鲸鱼饲料在深度,然后释放旺盛,营养丰富的粪便羽毛表面歇息的时候,可以受精过程,海洋科学家称浮游植物鲸鱼泵。

鲸鱼也能帮助捕获碳通过刺激生产的微小海洋的浮游植物,利用阳光和二氧化碳,使植物组织就像陆地上的植物。

地理上和鲸鱼分配营养,在一个序列,我们称之为伟大的鲸鱼传送带。他们在营养喂养高纬度地区然后释放这些营养素在禁食低纬度繁殖地,这通常是贫瘠的。从鲸鱼浪费大量的营养产品,如尿素可以帮助刺激浮游植物生长。

最后,鲸鱼可以带来营养物质在水体中浮游植物通过游泳和混合营养物质向表面,影响人员任期Biomixing碳。

鱼中吸收碳的粪便中也扮演了重要的角色。一些鱼在水中上下迁移列每一天,晚上游向水面饲料和下行更深的水域。在这里他们释放富含碳的粪球,可以迅速下沉。这叫做《暮光之城》区碳。

这些鱼可能下降到1000英尺或更多的深度,和他们的粪球可以更远。《暮光之城》区碳可能可以被锁定了数十年到数百年,因为它需要很长时间水在这些深度再流通回到地表。

“海雪”是由粪球和其他有机物质,沉入深海水域,携带大量的碳到深处。

量化海洋脊椎动物碳

治疗“蓝碳”作为碳汇与海洋脊椎动物,科学家需要测量它。第一个研究在这一领域,于2010年出版,描述了在南大洋鲸鱼泵,估计一个历史性pre-whaling 120000人口抹香鲸会困每年220万吨的二氧化碳通过鲸鱼粪便。

另一个2010年的研究计算,全球pre-whaling人口约250万大鲸鱼会出口每年近210000吨的二氧化碳通过陷阱深海碳。这相当于每年大概有150000辆汽车的。

2012年的一项研究发现,吃海胆,海獭可能有助于陷阱每年150000到2200万吨的碳在海藻森林。更令人吃惊的是,2013年的一项研究描述潜在的灯笼鱼和其他《暮光之城》的美国西部海岸存储区鱼每年超过3000万吨的碳的粪球。

科学认识的海洋脊椎动物碳仍处于起步阶段。大部分的碳捕捉机制,我们已经确定是基于有限的研究,并与进一步的研究可以完善。到目前为止,研究人员检查了不到1%的碳捕捉能力的海洋脊椎动物物种。

一个新的海洋保护的基础

世界各地的许多国家的政府和组织都在努力重建全球鱼类资源,防止捕获和非法捕鱼,减少污染,建立海洋保护区。如果我们能意识到海洋脊椎动物的价值碳,这些政策可能成为减缓气候变化的策略。

在这个方向迈出的一步,国际捕鲸委员会在2018年承认通过两项决议鲸鱼对碳储存的值。随着科学的进步在这一领域,保护海洋脊椎动物碳储量最终可能成为巴黎国家承诺履行协议的一部分。

海洋脊椎动物是有价值的原因有很多,从维持健康的生态系统为我们提供一种敬畏和惊奇。保护它们将有助于确保海洋能够继续为人类提供食物,氧气,娱乐和自然美景,以及碳储存。

史蒂文•鲁茨蓝色碳项目领导人GRID-Arendal,促成了这篇文章。