微型生物碳泵：碳汇减排辟蹊径

　　德班世界气候大会刚刚闭幕，如何控制地球变暖再次成为世界关注的热点。作为二氧化碳排放世界第一大国，中国减排压力巨大。但我国仍然是一个发展中国家，如一味地硬性减排将付出沉重的经济代价。那么，有没有两全其美之策?中国科学院院士、厦门大学教授焦念志认为，出路之一是增加二氧化碳的吸收和储藏(碳汇)即增汇，并为此提出了海洋微型生物碳泵理论。

　　将活性有机碳转成惰性

　　海洋是人们既熟悉又陌生的世界。人们都知道它蕴藏着无尽宝藏，其实海洋还有另一个极为重要的功能——气候变化的缓冲器。人类活动排放的二氧化碳远远超过大气中二氧化碳的增量，多出来的那些二氧化碳到哪去了呢?原来，人类排放二氧化碳的1/3被海洋所吸收了。如果没有海洋吸收这部分碳，今天的地球会更热。然而，海洋储碳的全部机制却尚未明了。目前已知的机制是溶解度泵以及生物泵。但这并不能解释海洋中存在的一个巨大的溶解有机碳库。这个碳库与大气二氧化碳总碳量相当，其重要性可见一斑，但其主要成因却一直悬而未决。

　　对这个问题作出回答的正是焦念志教授提出的“微型生物碳泵”理论。海洋中有无数个体极小、但数量极大的微型生物。它们有着特殊的功能，在海洋生态系统乃至全球变化中扮演着举足轻重的角色，是海洋中看不见的主角。把活性有机碳转化为惰性有机碳(RDOC)，从而使碳长期保存在海洋里，正是微型生物碳泵的储碳作用，这为深入了解海洋储碳机理提供了新认识。

　　挖掘广阔海域增汇潜力

　　我国管辖的海区占国土总面积的1/3， 碳汇潜力巨大。焦念志教授的微型生物碳泵理论带来了新的增汇途径。海洋吸收CO2的已知机制是生物泵(Biological Pump，BP)和溶解度泵(Solubility Pump，SP)。与经典生物泵相比，微型生物碳泵不仅将有机碳从低浓度的活性碳库“泵”到高浓度的惰性碳库，贡献于惰性溶解有机碳这个巨大的碳储库，而且还改变了有机物的化学组成，微型生物碳泵储存了碳，释放了氮、磷，为初级生产力提供了必需的营养盐。与溶解度泵相比，微型生物碳泵不存在化学平衡移动，不会导致海洋酸化等其他生态灾难。因此，海洋微型生物碳泵不仅有重要的理论意义，还有广阔的应用前景。

　　理论体系获得国际认同

　　从发现微型生物原绿球藻在我国海区的大量存在并确定其分布范围和调控机制，到研究浮游病毒、浮游古菌、好氧不产氧光合异养菌AAPB、含视紫质细菌等一系列海洋特殊功能类群，再到海洋微型生物碳泵(Microbial Carbon Pump)理论框架的提出，焦念志教授始终坚持着自己开阔思路、严谨求证的科研原则，用创新技术和独到眼光，通过大量调查、取证、比对，逐步构建、丰富着自己的理论体系。即便是在2005年最初提出这个概念时应者寥寥，他也绝不放弃。

　　随着焦念志教授在国际学术大会上的一个又一个报告， 海洋微型生物碳泵理论的重要性被越来越多的科学家所认同。2008年国际海洋科学委员会(SCOR)为这一理论设立了由焦念志教授领衔、来自美欧等12个国家和地区的科学家组成的微型生物碳泵SCOR 科学工作组。几年来，焦念志为此付出了大量的心血，带领这个工作组活跃在国际学术舞台上。

　　2010年6月，美国《科学》杂志就微型生物碳泵理论对7个国家的十多位科学家进行了采访，在其新闻聚焦栏目中进行专题报道，将微型生物碳泵称为“巨大碳库的幕后推手”。2010年8月，英国《自然·微生物综述》发表了焦念志等微型生物储碳机制的文章, 并在其封面、目录、网页上作了亮点展示。2011年国际海洋与湖沼科学促进会(ASLO)将微型生物碳泵遴选为ASLO前沿科学问题，美国《科学》杂志出版了海洋微型生物碳泵增刊。