海草床生态系统具有极高的初级生产力和长期碳埋藏能力,在缓解全球气候变化中发挥着不可忽视的作用。然而,海草床对气候的影响不仅取决于其对二氧化碳(CO2)的吸收,还与其释放或吸收甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)等其它强效温室气体的过程密切相关。目前,全球范围内对海草床生态系统同时开展三种主要温室气体(CO2、CH4、N2O)水气通量同步观测的研究极为稀缺,尤其是在热带海草床区域,相关数据几乎为空白。这一认知不足严重制约了全球尺度上海草床气候调节功能的准确评估。
针对上述科学问题,海南大学海洋科学学院(南海海洋资源利用国家重点实验室)“海洋碳氮循环与全球变化”研究团队在国际知名地学期刊 《Geophysical Research Letters》(Nature Index期刊)上发表题为《Seasonality of CO2、CH4 and N2O Fluxes Reveal Seagrass Ecosystems as CO2 and N2O Sink Attenuating Carbon Climate Impacts》的研究论文。该研究首次实现了热带海草生态系统中三种主要温室气体(CO2、CH4、N2O)水气界面通量的同步、季节性定量观测,揭示了海草床在碳汇与气候调节中的独特作用。

研究团队以海南陵水黎安湾海草床潟湖为研究区域,于2024-2025年间开展了四季综合观测。结果显示:该热带海草床虽向大气排放CH4,但其吸收的CO2和N2O的温室效应净贡献为负,整体表现为温室气体的净吸收汇,其中对N2O的吸收可抵消CH4排放温室效应的63%–243%,使整体碳汇能力提升20%–25%。拓展至全球尺度,热带海草床相较于温带系统,虽具有更高的CH₄排放中位数,但其N2O吸收也更强,整体仍为温室气体净汇。N2O吸收贡献了全球海草床碳汇效应的38%–164%。这一发现挑战了以往仅关注CO2的评估框架,强调了多气体综合评估在蓝碳生态系统气候功能研究中的必要性。

该成果不仅填补了热带海草床多温室气体同步观测的研究空白,也为全球蓝碳生态系统的气候调控功能提供了新的科学依据,对我国南海海草床保护与碳汇潜力评估具有重要参考价值。
该论文的第一作者为海南大学海洋科学学院刘建安研究员,通讯作者为海南大学海洋科学学院谭萼辉研究员,合作者还包括海南师范大学于雪晴副教授和海南大学海洋科学学院朱逊弛副研究员、韩昱副研究员以及团队首席科学家高树基教授等。
该研究得到了国家自然科学基金(42476038、42522603、42276043)、海南省科技人才创新项目(KJRC2023B04)、海南省“南海新星”科技创新人才项目(NHXXKJCX202508)、海南省自然科学基金(424RC466)、海南省重点研发计划项目(ZDYF2026SHFZ084)以及海南大学一流学科突破计划(XKTP2025A05)等项目的支持。该论文已于2026年5月15日在 《Geophysical Research Letters》正式发表,详情请查阅:
Liu, J., Lin, L., Yu, X., Shen, Z., Yang, J., Wu, C., Chen, S., Zhu, X., Han, Y., Tan, E.*, Kao, S-J. (2026). Seasonality of CO2, CH4, and N2O fluxes reveal seagrass ecosystems as CO2 and N2O sink attenuating carbon climate impacts. Geophysical Research Letters, 53, e2026GL121808. https://doi.org/10.1029/2026GL121808