海洋在調(diào)節(jié)全球氣候變化，特別是吸收二氧化碳等溫室效應(yīng)氣體方面作用巨大,。人類活動每年向大氣排放的二氧化碳總量達(dá)55億噸,，其中約20億噸被海洋所吸收，陸地生態(tài)系統(tǒng)僅吸收7億噸左右,。
通過增加海洋的碳匯能力,，發(fā)展海洋低碳技術(shù)，可以在一定程度上緩解化石能源消費(fèi)造成的全球氣候變化問題,，將進(jìn)一步推進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，有利于建設(shè)資源節(jié)約型,、環(huán)境友好型社會,。
海洋覆蓋地球表面的70.8%，是地球上最重要的“碳匯”聚集地,。據(jù)目前測算,，地球上每年使用化石燃料所產(chǎn)生的二氧化碳約13%為陸地植被吸收，35%為海洋所吸收,，而其余部分暫留存于大氣中,。
因此,，利用海洋的固碳作用，發(fā)展海洋低碳技術(shù),，對實(shí)現(xiàn)我國40%～45%的減排戰(zhàn)略目標(biāo)至關(guān)重要,。
海洋的碳匯能力
地球上的碳元素主要存在于大氣圈、水圈,、巖石圈,、生物圈中。雖然全球的碳元素主要以碳酸鹽巖石的形式存在于地殼中,，但其中的碳元素幾乎處于靜止?fàn)顟B(tài),，較少參與碳循環(huán)。所以,，海洋是除地質(zhì)碳庫外最大的碳庫,，也是參與大氣碳循環(huán)最活躍的部分之一，海洋的固碳能力約為4000萬億噸,，年新增儲存能力約5億～6億噸,，碳元素在海洋中主要以顆粒有機(jī)碳、溶解有機(jī)碳和溶解無機(jī)碳三種主要形態(tài)存在,。
海洋在調(diào)節(jié)全球氣候變化,，特別是吸收二氧化碳等溫室氣體效應(yīng)方面作用巨大。人類活動每年向大氣排放的二氧化碳總量達(dá)55億噸,，其中約20億噸被海洋所吸收,，陸地生態(tài)系統(tǒng)僅吸收7億噸左右。溫室氣體引起的全球氣候變化,，備受國際社會關(guān)注,。雖然目前就大氣中碳濃度增加是否造成全球溫度的升高，以及是否會影響到未來的氣候變化等問題,，在學(xué)術(shù)界中還存在著廣泛的爭議,。但可以確認(rèn)：二氧化碳是碳元素在自然界“碳庫”之間傳輸?shù)淖钪饕问剑侨祟惢顒佑绊憵夂虻淖钪匾臏厥覛怏w,。因此,，通過增加海洋的碳匯能力，發(fā)展海洋低碳技術(shù),，可以在一定程度上緩解化石能源消費(fèi)造成的全球氣候變化問題,，將進(jìn)一步推進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式,，有利于建設(shè)資源節(jié)約型,、環(huán)境友好型社會,。
通常把吸收大氣二氧化碳的區(qū)域稱為“碳匯”,，反之,，向大氣釋放二氧化碳的區(qū)域稱為“碳源”。二氧化碳在較短時間尺度上（譬如幾年甚至幾十年）的聚集存儲稱為“碳匯聚”,。在較長時間尺度上（譬如千年以上量級）穩(wěn)定聚集存儲稱為“碳固定”,。研究表明，自20世紀(jì)70年代以來,，全球海洋一直是大氣二氧化碳的“凈匯”,。但海洋吸收或釋放二氧化碳的能力在不同海域中是非常不均勻的，赤道太平洋是最大的海洋二氧化碳“源”,。其原因是該區(qū)域富含二氧化碳的水體上升,，水溫升高，造成海水中二氧化碳向大氣釋放,。全球海洋主要的碳匯區(qū)分布在較冷的大洋區(qū)域,。表層海水溫度越低，其吸收二氧化碳的能力越強(qiáng),，碳匯的強(qiáng)度也就越大,。北大西洋、北太平洋是大氣二氧化碳最重要的碳匯地,，原因在于墨西哥灣流和北大西洋暖流將溫暖的表層海水向北輸送,，海水逐漸變冷，從而不斷從大氣中吸收二氧化碳,。南大洋是另一個重要的二氧化碳匯聚區(qū)域,，那里同樣存在寒冷的表層水沉降，且生物生產(chǎn)力較高,。由于南大洋上空的持續(xù)強(qiáng)風(fēng)使該海區(qū)成為一個完美的溫室氣體吸收器,，南大洋僅占全球海洋面積的6%，但吸收的二氧化碳卻占到海洋吸收總量的40%,。
中國臨近的渤海,、黃海、東海和南海按自然疆界為473萬平方公里,，其海洋生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)域碳循環(huán)在全球碳循環(huán)過程中占有重要地位,。以年為尺度，渤海,、黃海,、東海、南海均表現(xiàn)為大氣二氧化碳的“匯”,。海洋科技界比較公認(rèn)的研究結(jié)果為：渤海每年可從大氣中吸收284萬噸碳,，黃海每年吸收900萬噸左右，東?？晌?500萬噸,，南?？蛇_(dá)到2億噸左右。
海洋的固碳機(jī)理
海洋與大氣中二氧化碳的界面交換決定于氣體分壓規(guī)律,，二氧化碳從高分壓向低分壓界面轉(zhuǎn)移,，而且氣體在水中的溶解度隨水溫降低而升高。因此,，海洋在低溫水域,，大氣二氧化碳分壓高于表層海水，并借助風(fēng)驅(qū)動的波浪攪動作用,，二氧化碳從大氣進(jìn)入海水,，在海水中以二氧化碳—碳酸鹽體系的形式存儲，形成海洋的碳匯,；而在高溫水域,，表層海水二氧化碳分壓高于大氣二氧化碳的分壓時，二氧化碳從海水釋放到大氣,，形成海面碳源,。
1. 物理泵
海—氣界面的氣體交換過程以及二氧化碳從海洋表面向深海輸送的水動力過程稱為“物理泵”。物理泵作用受控于海洋的熱鹽環(huán)流及洋流的緯度和季節(jié)變化,。在高緯度海域,，特別是北大西洋和南大洋，寒冷并且密度較大的“冷水團(tuán)”吸收該區(qū)域中大氣的二氧化碳,，并在物理作用下沉到深海,。這些下沉的二氧化碳隨著大洋環(huán)流，到達(dá)低緯度海區(qū),。在赤道海域,，來自高緯度海域的“冷水團(tuán)”隨著上升流上升，將下層一部分較高二氧化碳濃度的低溫海水帶到表層,，因氣溫高而使海水溫度升高變成“暖水團(tuán)”,，導(dǎo)致這一區(qū)域表層海水二氧化碳分壓升高，因此會有部分二氧化碳釋放到空氣中,。
