海洋碳库新突破：首幅沉积有机碳分布图诞生

《渤海、黄海和东海沉积有机碳分布图》（1：250万）是根据近三十几年在该海区获得的5796站沉积有机碳数据及相关地球化学和沉积学参数精心编制而成的第一幅中国海区沉积有机碳分布图。图件及说明书系统地阐述了渤海、黄海和东海表层沉积有机碳分布特征和变化规律，定量估算了现代沉积有机碳埋藏通量，阐明了有机碳的来源和收支，探讨了沉积有机碳分布及埋藏控制因素。图件初步展示了渤海、黄海和东海沉积有机碳“家底”，预期能为我国的“双碳”研究提供理论支撑，对海洋碳循环研究起到积极的推动作用。

随着全球增温的加剧和“碳达峰”“碳中和”目标的提出，各种碳库研究受到学术界越来越多的关注。其中，地质碳汇有着不可低估的潜力，但目前尚未得到应有的重视。地质碳汇的研究和利用是一项前沿的基础性工作，需要开展大量的调查、监测来获取足够的观测数据，研发合理有效的评估技术和方法。

海洋约占地球表面积的71%，是地球上最大的碳库。其中的有机碳是海洋碳库的重要组成部分。有研究推测，全球大陆边缘可能埋藏了全球沉积有机碳的90%，而渤海、黄海和东海沉积有机碳埋藏量约占大陆边缘有机碳埋藏量的10%，具有非常重要的碳汇潜力。

渤海、黄海和东海发育宽浅的陆架，周边的黄河、长江及大量中小型河流带来的巨量沉积物不仅为陆架浅海提供了丰富的陆源物质，而且对全球海洋沉积物的组成有重要影响，在区域和全球碳循环中可能扮演着重要的角色。在近30年积累的大量数据资料基础上，石学法研究团队精心编制完成了1:250万《渤海、黄海和东海沉积有机碳分布图》及说明书，是中国对陆架海碳库研究新的探索和尝试。该图较详细地展示了渤海、黄海和东海现代沉积有机碳分布特征和变化规律，估算了海区现代沉积有机碳埋藏通量，并对表层沉积有机碳的来源和收支进行了计算，探讨了有机碳分布的控制因素。

研究团队长期从事海洋沉积与深海矿产资源研究，从中国近海到深海大洋，从低纬赤道到高纬极地都留下了他们辛勤探索的足迹。近年来，团队基于多年积累的海洋调查资料，先后编制出版了1:100万《渤海、黄海和东海沉积物类型图》和《南海沉积物类型图》，展示了渤海、黄海、东海和南海沉积物分布格局及变化规律。新编制的《渤海、黄海和东海沉积有机碳分布图》是在上述图件的基础上，对沉积有机碳分布规律进一步深入研究的新成果，是基于实测数据编制的中国第一幅海区沉积有机碳分布图，给出了渤海、黄海和东海沉积有机碳的“家底”，预期能为“双碳”研究提供支撑，并对海洋碳循环研究起到推动作用。

我谨此对图件的出版表示诚挚的祝贺，并向相关学者郑重推荐。

中国科学院院士

2023年8月

前言

海洋是地球上最大的碳库，有机碳是海洋碳库的重要组成部分。从理论上讲，埋藏的沉积有机碳一般难以再进入碳循环系统，因而构成了重要的碳汇。据估算大陆边缘埋藏了全球沉积有机碳的90%，可见其在碳库中占有重要地位。近来也有研究者估算出中国东部近海(渤海、黄海和东海)沉积有机碳埋藏量约占全球大陆边缘沉积有机碳埋藏的10%，这个占比相当高。尽管上述估算非常粗略，但至少说明了中国东部近海沉积有机碳具有非常重要的固碳能力和碳汇潜力。

渤海、黄海和东海周围发育有世界性大河黄河、长江及大量中小型河流。这些河流输入的陆源物质在渤海、黄海和东海形成了大型三角洲和泥质沉积体，同时大量的陆源有机碳入海发生沉积埋藏。以往对该区沉积有机碳的组成、分布、埋藏、保存以及控制机理等方面开展了大量研究，取得了许多重要成果，但从碳库和碳汇的角度来看，还存在诸多不足，一方面尚未对渤海、黄海和东海沉积有机碳的分布特征和变化规律进行精细地全面刻画;另一方面也未能对沉积有机碳埋藏量、来源及收支进行系统和详实的计算，只是进行了非常粗略的估算。这些不足主要受限于以下三点:一是研究样品数量偏少，在空间上未能覆盖所有沉积物类型;二是没有将海洋沉积有机碳研究与海区沉积物分布特征充分结合起来进行分析;三是沉积速率数据偏少，代表性不足。因而亟须基于大量实测数据编制一幅精度较高的渤海、黄海和东海沉积有机碳含量分布图，并在此基础上进行深入研究。

为此，我们编制了这幅1:250万《渤海、黄海和东海沉积有机碳分布图》。图件以我们前期编制《渤海、黄海和东海沉积物类型图》获得的沉积物分布特征和变化规律为基础，利用“我国近海海洋综合调查与评价专项”和“海洋公益性行业科研专项”和“国家自然科学基金共享航次”等多个项目的沉积有机碳实测数据，并收集了公开发表的有关数据资料编制而成。本图图幅范围为117°~131°E，21.5°~41.5°N，比例尺为1:250万，底图采用墨卡托投影。编图和研究中使用的数据资料包括:沉积有机碳含量5796站，有机碳δ13C988站，有机碳△14C432站，沉积总氮1920站，黑碳302站，基于210Pb计算的沉积速率565站，干密度994站，粒度18229站。

据我们了解，迄今尚未有依据实测数据按规范编制的中国海沉积有机碳分布图，类似的工作在其他区域也不多见。本图及说明书详细展示了渤海、黄海和东海沉积有机碳的分布特征及其变化规律，分析了有机碳的来源，定量估算了现代沉积有机碳埋藏通量，探讨了有机碳分布的控制因素，阐明了沉积有机碳的收支。希冀本图的编制出版能深化中国近海碳库和碳汇研究，并进一步推动大陆边缘碳循环与气候变化研究。