跟着“同济”号去南海追踪二氧化碳

作者简介 邓洁：中学二级教师，南宁市第二中学优秀教师，曾获南宁二中初中大学区基础教育精品课一等奖、人工智能赋能教育创新运动大赛二等奖。

4月20日，“同济”号在南海执行春季航次任务。

4月20日凌晨，考察队员在“同济”号船艉甲板准备布放重力柱。图源：新华社

特约撰稿人 南宁市第二中学 邓洁

日前，我国科研人员乘坐“同济”号海洋科考船，在南海北部开展了一场以追踪海洋碳循环地质指标与记录为主题的“追碳”科考。你可能好奇：二氧化碳不是空气里的“坏家伙”吗？科学家为什么要专门跑到海上去“追碳”？其实，海洋是地球上最大的“碳仓库”，科学家这次出海，就是要弄清楚：海洋到底是怎样吸收碳的，这些碳后来去了哪里……

1 为什么要下海“追碳”

你可能听说过“温室效应”——自工业革命以来，随着工厂、汽车排放的二氧化碳越来越多，全球气候变暖、海平面上升等生态问题日益凸显。

其实，地球上的二氧化碳并不是只待在空气里。海洋像一个巨大的“碳仓库”，储存了地球上约93%的二氧化碳，是大气碳含量的50倍。如果没有海洋，地球升温的幅度会严重得多。

海洋的吸碳过程，藏着许多谜题：碳进入海洋后，会被重新释放回大气吗？不同的海洋生物，哪一种“固碳”本领最强？海水变酸会不会影响海洋吸碳？科学家必须找到答案，才能准确预测未来的气候，并制订保护地球的计划。

2 在海上怎样“追碳”

“同济”号科考船就像一座会移动的“海洋实验室”，科学家们在这里开展了四项有趣的研究——

任务一：寻找海底的“时间胶囊”

通过采集不同深度的海水样本，搜寻各种真核藻类的分子化石。这些微小的化石就像“时间胶囊”，记录着不同时期海洋的固碳能力。通过分析它们，就能知道历史上哪种藻类最擅长吸收二氧化碳。

任务二：破解蓝细菌的“吸碳密码”

蓝细菌是地球上最古老的生物之一，已经活了35亿年。科学家发现，这些小生命有一种可以调节的“吸碳装备”，在冰期时，它们的固碳效率会提高30%。通过研究蓝细菌，科学家们能了解地球的气候是怎样变化的。

任务三：观察颗石藻的“双向开关”

颗石藻是一种奇特的浮游生物：它既能通过光合作用吸收二氧化碳，又会通过钙化作用释放二氧化碳，像一台双向运转的泵。科学家发现，海水的酸度就是它的开关，酸度越高，吸碳越弱；酸度越低，吸碳越强。

任务四：追踪钕同位素的“化学时钟”

在深海沉积物里，科学家们检测到一种叫钕同位素的稀有元素。它能记录不同历史时期海洋碳库的变化，通过研究它，就能揭开碳元素在海洋里“旅行”的秘密。

3 为何要到南海“追碳”

科学家之所以选择到南海“追碳”，是因为南海集齐了研究海洋碳循环的所有条件。

南海是印太暖池（东印度洋一西太平洋的低纬度水域）的核心区，海水年均温度超过28℃，是全球热量输送的“发动机”，碳交换过程更活跃。这里还是季风的“交汇地”，东亚季风和南海季风在这里相遇，影响全球的大气环流，是观测碳循环动态变化的理想窗口。

此外，南海的板块活动也很活跃，亚欧板块和太平洋板块在这里碰撞挤压，造就了复杂多样的海底地形，特殊的地质结构让南海完整留存了不同历史时期的碳循环地质记录。