近日，中国科学院海洋研究所宋金明团队在Communication Earth & Environment发表了一套评估海水吸收大气二氧化碳（CO₂）能力新体系的研究成果。

众所周知，海洋是大气CO₂的汇，但其对大气CO₂的吸收是否存在极限？如何表征全球大洋海水对大气CO₂的吸收极限？这些难题的困扰一直未得到解决。传统的碳酸盐平衡理论体系通常使用Revelle因子和γ_DIC因子来表征海水对大气CO₂的吸收能力，但随着海水对大气CO₂的持续吸收，当海水pH˂7.5后，Revelle因子和γ_DIC因子都不再适合评估海水对大气CO₂吸收能力，亟须构建适于大气二氧化碳全情景下的海洋吸收大气CO₂能力的新方法。

为解决这一理论的局限性，宋金明团队提出并构建了一个新的评估海水对大气CO₂吸收能力的因子—γ_CO₂。研究表明，至2020年全球大洋表层海水平均γ_CO₂为15.50±0.21，相比1992年下降了13%。进一步基于CMIP6气候模式开展的未来情景模拟表明，在高排放路径（SSP5-8.5）下，至2100年该值将降至4.72，届时全球大部分海域的CO₂吸收能力将接近极限。这种状况不仅“致命”性地影响以文石为骨骼结构的海洋生物的生存，也将极限加快大气CO₂浓度上升的速度，全球变暖将导致地球生命特别是海洋生命体系的突变。该研究成果为揭示海洋碳酸盐缓冲机制与海-气界面碳通量过程提供了新的研究方法和思路，对评估和预测海洋碳汇变化以及制定碳中和策略意义重大。

图1 RF、γ_DIC和 γ_CO₂随pH与pCO₂变化的响应曲线

图2 全球γ_CO₂的分布格局及近5年和近20年的变化趋势

中国科学院海洋研究所博士研究生王志博为论文第一作者，李学刚和宋金明研究员为论文共同通讯作者，袁华茂、钟国荣、段丽琴、马骏和刘珊珊等为合作者。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发项目和中国科协博士后基金项目的支持。

论文信息:

Wang, Z., Li, X.*, Song, J.*et al.A new indicator can assess absorption capacity for carbon dioxide and ocean acidification.Communications Earth &Environment.6, 401 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02380-4