近日，中国科学院海洋研究所海洋生源要素循环与碳汇过程研究组在海洋化学碳增汇技术研发上获得新进展，论文成果发表于国际期刊Journal of Environmental Management。基于海水无机碳调控思路，研究团队创新研发了一种钙碱耦合海洋碳增汇的新路径，通过调节海水钙离子浓度和pH，促进海水溶解无机碳向碳酸钙沉淀转化，进而显著提升海水对大气CO₂的吸收，大幅增加海洋碳汇。

海洋是地球上最大的活跃碳库，在调节大气CO₂浓度和缓冲气候变化中具有重要作用。与传统蓝碳生态系统增汇与海洋增强碱度增汇思路不同，该研究的核心是关注海水溶解无机碳向固相碳酸盐的快速转化而形成长久碳汇过程，从而构建了一种以促进海水碳酸钙固相沉降为核心的海洋化学碳增汇新路径。

研究团队通过实验室模拟、中尺度开放体系实验和近海现场示范试验，系统评估了钙碱耦合过程对海水碳酸盐体系、碳移除效率和短期生态环境响应的影响。结果表明，钙碱耦合作用能够改变海水碳酸盐平衡，促进溶解无机碳（DIC）向固相碳酸钙转化，并在体系重新平衡过程中显著促进海水对大气CO₂的吸收。现场示范试验进一步显示，在特定钙碱投加条件下，海水体系中海水DIC在短时间内明显降低，海水pCO₂快速下降；按试验结果估算，1000立方米海水单次处理可对应约77.6kg大气CO₂吸收量，表明该路径在海洋实际环境中具有可验证的碳移除和碳增汇效果。钙碱耦合在特定条件下能够实现较高效率的DIC移除、碳酸钙沉淀和大气CO₂吸收，为发展可评估、可监测的海洋化学碳增汇新技术提供了新的实验和事实依据（图1）。该研究从海水无机碳矿化转化角度拓展了海洋碳增汇的研究思路，为海洋负排放技术储备提供了新的范式，研究有助于进一步探明海洋碳酸盐体系调控与碳汇形成机制，对提升海洋碳汇潜力、构建海洋化学碳增汇技术体系服务于国家“双碳”目标具有重要科学价值和实际意义。

图1 钙碱耦合海洋碳增汇新路径示意图

中国科学院海洋研究所刘珊珊副研究员为论文第一作者，宋金明研究员和李学刚研究员为共同通讯作者。袁华茂、段丽琴、李俊磊、曲宝晓、邢建伟、王启栋、马骏、王志博、王睿及戴佳佳等为论文共同作者。研究得到国家自然科学基金、山东省博士后基金项目、青岛市博士后应用研究项目、山东省大科学装置预研项目等项目资助。

论文信息：

Liu, S.S., Song, J.M.*, Li, X.G.*, Yuan, H.M., Duan, L.Q., Li, J.L., Qu, B.X., Wang, Q.D., Ma, J., Xing, J.W., Wang, Z.B., Wang, R., Dai, J.J., 2026. A new pathway to enhance the oceanic carbon sink: inorganic carbonate precipitation driven by calcium–alkali coupling. Journal of Environmental Management 413, 130294. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.130294