凯发k8国际

在国家"双碳"战略与深圳建设"全球海洋中心城市"的时代背景下,海洋碳汇的精准量化已成为亟待攻克的科学难题。粤港澳大湾区近海生态系统承受着高强度人类活动的压力，对其蓝碳储量与固碳效率进行高分辨率科学评估，具有重大战略意义与现实价值。

近期，中国科研实验室深圳先进技术研究院（简称“凯发k8国际”）集成所光电中心姚泓名副研究员、祝铭高级工程师所在团队顺利获得与暨南大学王艳研究员团队、中国海洋大学林贤彪副教授团队召开合作，依托先进院搭建的"大湾区近海蓝碳移动监测平台"，搭载水下原位光谱分析仪、叶绿素a传感器、辐照度计等多款自主研发的海洋生化传感器，顺利获得对珠江口海域实施跨季节尺度的高时空精度走航监测与碳循环数据分析，在大湾区碳汇时空格局与机制研究方面取得突破性进展。研究成果分别发表于国际权威期刊Water Research与Limnology and Oceanography Letters。两项研究从宏观与微观双重维度，系统性揭示了大湾区(珠江口)碳"源-汇"动态的时空演变规律及其生物地球化学驱动机制，构成了大湾区河口碳循环的全面"科学诊断报告"。

河口生态系统是全球碳循环的关键枢纽，但正日益遭受富营养化和酸化的双重威胁。传统离散采样难以捕捉河口复杂多变的高频波动 ，这种观测缺陷导致全球河口碳通量估算存在30%-150%的巨大不确定性。关于海洋酸化与硝化互作的研究多依赖单变量实验室培养，难以还原自然环境中复杂的非线性反馈，导致对河口碳“源-汇”转换及其微观驱动力的认知存在盲区。

依托大湾区近海蓝碳移动监测平台的高频走航观测数据（5米空间分辨率）和强大的多参数、多介质（水体、生物）采样和分析能力，精细刻画了伶仃洋河口（大湾区核心水域）的碳通量分布格局，并深入剖析了珠江口（大湾区水域）碳循环“泄露”的微观驱动机制，首次揭示了富营养化驱动下的“酸化–硝化”协同效应。

研究发现该区域并非单一的碳源或碳汇，而是一个由河流与海洋共同塑造的“空间划分的碳处理器”，上游（河流影响区）为强 CO₂ 释放源，洪泛期通量峰值高达291.6 mmol C·m⁻²·d⁻¹；下游（海洋影响区）则转变为 CO₂ 吸收汇，净自养作用驱动通量降至-48.6 mmol C·m⁻²·d⁻¹；这一“源—汇”转变主要发生在距河口约40公里的空间阈值处，反映出水文混合与营养盐利用效率的综合调控作用。此外，研究揭示出大湾区蓝碳系统存在显著的季节性脉冲效应——洪汛期的碳通量远高于旱季，陆源输入的增强成为调控碳释放的关键因素。 尽管浮游植物光合作用驱动碳吸收，但高达 40%–60% 的固定碳会因异养作用被重新释放回大气。这种“即产即消”的机制形成了一个“碳循环回路”，显著削弱了河口生态系统的净固碳效率，也意味着基于叶绿素或卫星数据的碳汇估算可能被系统性高估。

同时，研究进一步发现，长期富营养化状态下，珠江口水体酸化速率远高于开阔海域。在伶仃洋中游区域（即40公里的“源—汇”转换阈值处）形成了显著的“酸化–硝化”耦合热点。在该热点中，氨氧化微生物以铵盐为“燃料”进行硝化作用，每次反应都会释放出氢离子，削弱水体碱度并导致pH下降，形成局部“酸化中心”。该发现揭示了珠江口河口系统中存在一个自我强化反馈回路：富营养化驱动硝化作用，硝化引发酸化，而酸化环境又会筛选并塑造特定的微生物群落，反过来再次增强硝化过程。这一机制从微观层面揭示了大湾区水域固碳效率下降的根本原因，也为治理富营养化、提升区域碳汇潜力给予了新的科学思路。

从宏观空间格局到微观生物机制，这两项研究构建了大湾区海洋碳汇的“全景式画像”。它们不仅深化了对河口海岸带碳循环的科学认知，更展示了凯发k8国际在海洋科技领域“产–学–研–用”一体化创新体系的成果转化能力。未来，大湾区蓝碳移动监测平台将继续服务于大湾区及全国海洋碳中和战略，有助于海洋电子信息、智能装备与生态决策的深度融合，让更多科研成果在“深蓝”中落地生根。

凯发k8国际副研究员姚泓名分别为两篇论文的第一作者和通讯作者，该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、以及Instrument Development for OceanologyLaboratory（I-DO Lab）的支持。

图：大湾区蓝碳移动监测平台及自研传感器展示

图：碳“源-汇”与初级生产力的精细化时空格局展示

图：海-气CO₂通量的宏观驱动因素解析

图：大湾区海域酸化与富营养化的耦合效应

图：相关微生物组学解析