近日，南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）（以下简称广州海洋实验室）杨志峰院士团队联合广东工业大学、澳大利亚南十字星大学和香港中文大学等单位，成功揭示了红树林水体横向碳交换及其对全球变暖的响应机制。相关成果发表于《自然-通讯》（Nature Communications）。
不同红树林横向碳输出的过程和组成。研究团队供图，下同论文第一作者、广州海洋实验室研究员欧阳晓光介绍，红树林是高效的蓝碳生态系统，能够高效捕获大气中的二氧化碳，并在千年尺度上将碳埋藏于沉积物中。除垂直碳交换和埋藏外，红树林生产力的很大一部分通过横向交换进入沿海水体。然而，作为其碳收支的主要组分，对横向碳交换仍缺乏足够认识。
该研究通过评估局地至全球尺度红树林表层水体横向碳交换，揭示其全球格局，识别主要碳输出组分的来源，并利用人工智能算法揭示横向碳输出的驱动因子，预测升温下的变化与关键阈值。
论文合作者杨志峰介绍，研究将野外全天候监测与全球荟萃分析相结合，量化了局地至全球尺度红树林横向碳交换，估算了其对关键环境因子的响应，预测了其在共享社会经济路径（SSPs）所定义的变暖情景下的变化，为将红树林横向碳输出纳入碳汇核算提供了科学依据。
该研究基于淡水端元和海水端元，采用保守同位素混合模型，量化了河口和海岸不同类型局地红树林的横向碳交换；基于水体溶解无机碳同位素混合模型，厘清了红树林输出溶解无机碳的来源；解析了红树林横向碳输出的关键温度阈值，并通过偏依赖图进行机理解析。
不同共享社会经济路径下2024-2100年不同红树林碳输出预测。研究发现，全球红树林横向碳交换以碳输出为主，横向碳输出达101±31.8毫摩尔/（平方米·天）[95%置信区间：72-284]，其中溶解无机碳输出占主导地位（62.6%-93.6%），且总碱度输出与溶解无机碳输出之比为81%，表明输出无机碳具有碳汇效应。红树林横向碳输出约占全球红树林植被总碳捕获量的65%，超过全球红树林碳埋藏速率近3倍。在中高排放情景下，我国红树林横向碳输出预计将增加高达305%，并在约2.5℃的升温阈值处达到平台期，超过该阈值后则下降。
该研究结果表明，红树林横向碳输出具有显著碳汇效应，红树林高效的碳捕获、碳埋藏和碳输出构成其“三高”碳汇特征。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-026-77058-2
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