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全球气候变化背景下南海营养盐与碳汇关系研究上取得新进展。研究发现，持续增强的南海海水层化削弱了深层磷酸盐向上层海洋的输送，导致南海上层磷酸盐供应减少，并可进一步降低区域碳汇能力。相关成果发表在国际学术期刊Limnology and Oceanography。

全球变暖使上层海洋层化不断增强，垂向混合和水体交换减弱，进而限制深层营养盐向表层输送。南海是西北太平洋最大的边缘海，其初级生产和碳循环在较大程度上依赖深层海水的营养盐补给。与此同时，河流输入和大气沉降等外源营养盐通量也在发生变化。在多重因素共同作用下，层化增强如何影响南海内部营养盐供应及其碳循环效应，仍缺乏系统的分析特别是对其的定量评估。

研究团队基于2003~2022年南海温度、盐度和营养盐的关系，解析了上层海洋层化结构及磷酸盐储量的长期变化。发现过去20年南海上层海洋层化总体呈增强趋势，温跃层厚度增加，深层营养盐向上输送受到抑制。尽管外源磷输入总体增加，南海上层海洋磷酸盐储量仍呈下降趋势，年减少量约为0.0474 Gmol。进一步分析表明，层化导致的深层磷酸盐供应减少可使南海碳固定能力每年至少降低约2.21×10⁵吨二氧化碳。

图1 海洋层化增强背景下南海上层水体结构及磷酸盐收支变化示意

该研究揭示了外源磷输入的增加不足以完全抵消层化增强造成的内部磷酸盐补给的减弱，明确了海洋层化通过调节营养盐垂向输送影响边缘海碳循环过程，为评估未来气候变化下南海生态系统和碳汇功能的变化提供了科学依据。

中国科学院海洋研究所博士生王睿为该论文的第一作者，宋金明研究员和李学刚研究员为共同通讯作者。王志博、刘珊珊、钟国荣、王彦俊、马骏、袁华茂、段丽琴为论文共同作者。研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助。

论文信息：

Wang, R., Li, X.*, Song, J.*, Wang, Z., Liu, S., Zhong, G., Wang, Y., Ma, J., Yuan, H., Duan, L., 2026. Intensifying ocean stratification reduces vertical phosphate supply and carbon sink magnitude. LimnologyandOceanography, 71: e70463.https://doi.org/10.1002/lno.70463