近日，中國科學院海洋研究所宋金明團隊在Communication Earth & Environment發表了一套評估海水吸收大氣二氧化碳（CO?）能力新體系的研究成果。

眾所周知，海洋是大氣CO?的匯，但其對大氣CO?的吸收是否存在極限？如何表征全球大洋海水對大氣CO?的吸收極限？這些難題的困擾一直未得到解決。傳統的碳酸鹽平衡理論體系通常使用Revelle因子和γDIC因子來表征海水對大氣CO?的吸收能力，但隨著海水對大氣CO?的持續吸收，當海水pH?7.5后，Revelle因子和γDIC因子都不再適合評估海水對大氣CO?吸收能力，亟須構建適于大氣二氧化碳全情景下的海洋吸收大氣CO?能力的新方法。

為解決這一理論的局限性，宋金明團隊提出并構建了一個新的評估海水對大氣CO?吸收能力的因子—γCO?。研究表明，至2020年全球大洋表層海水平均γCO?為15.50±0.21，相比1992年下降了13%。進一步基于CMIP6氣候模式開展的未來情景模擬表明，在高排放路徑（SSP5-8.5）下，至2100年該值將降至4.72，屆時全球大部分海域的CO?吸收能力將接近極限。這種狀況不僅“致命”性地影響以文石為骨骼結構的海洋生物的生存，也將極限加快大氣CO?濃度上升的速度，全球變暖將導致地球生命特別是海洋生命體系的突變。該研究成果為揭示海洋碳酸鹽緩沖機制與海-氣界面碳通量過程提供了新的研究方法和思路，對評估和預測海洋碳匯變化以及制定碳中和策略意義重大。

中國科學院海洋研究所博士研究生王志博為論文第一作者，李學剛和宋金明研究員為論文共同通訊作者，袁華茂、鐘國榮、段麗琴、馬駿和劉珊珊等為合作者。本研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發項目和中國科協博士后基金項目的支持。

圖1 RF、γ DIC 和 γ CO? 隨pH與pCO?變化的響應曲線

圖2 全球γ CO? 的分布格局及近5年和近20年的變化趨勢

論文信息:

Wang, Z., Li, X.*, Song, J.*et al.A new indicator can assess absorption capacity for carbon dioxide and ocean acidification.Communications Earth &Environment.6, 401 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02380-4

• 信息來源：中國科學院海洋所。

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