图1 浮游植物碳汇新途径-直接生产惰性溶解有机碳

浮游植物是海洋碳汇的重要驱动者，其碳汇作用长期被认为依赖两条经典途径：一是生物碳泵，将光合作用固定的碳转化为颗粒有机碳，输送到深海后长期封存；二是浮游植物释放的活性溶解有机碳，经微生物转化为惰性溶解有机碳（RDOC）后在海水中长期留存。但浮游植物能否不经微生物介导直接产生RDOC这一关键科学问题长期悬而未决。

近日，中国科学院青岛能源所张永雨研究员带领的海洋碳汇与能源微生物研究组，以海洋优势浮游植物类群——硅藻为研究对象，首次证实浮游植物无须经过微生物转化亦可直接释放RDOC，解锁了一条此前长期被忽视的重要碳汇新途径。

研究发现，硅藻自身释放的溶解有机碳中，21%–36%能直接以RDOC形式稳定存在（基于硅藻RDOC分子式峰强比例换算），实现碳的长期封存；其中，硅藻直接产生的RDOC形成了有别于微生物转化产物的独特“化学指纹”，为追溯其海洋分布提供了关键标识；此外，硅藻RDOC分子广泛分布于全球海洋（从表层到6000米深海），证明这并非实验室偶然现象，而是形成海洋惰性碳库的重要组分。研究初步判断，仅硅藻直接贡献RDOC这一途径，每年即可向全球海洋贡献0.2–2.2 Pg C的溶解态碳汇。该研究刷新了对海洋浮游植物碳汇作用与过程机制的理解，也为解析海洋巨大惰性碳库形成之谜提供了新的科学依据。

相关成果发表于国际权威期刊《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology），博士后冯秀婷和赵寒霜为论文共同第一作者，通讯作者为张永雨，同时得到了合作单位厦门大学和中国石油大学的支持帮助。本研究得到海洋负排放（ONCE）国际大科学计划、国家重点研发计划以及国家自然科学基金项目等资助。