海白菜在碳循环中的关键作用：海洋生态的绿色卫士

海白菜（通常指石莼属 Ulva 等片状绿藻）在海洋碳循环中扮演着极其重要且多方面的角色，堪称“海洋生态的绿色卫士”。它们通过以下关键机制对海洋固碳和全球碳循环产生深远影响：

高效的初级生产者与固碳能手：

• 光合作用： 像所有植物一样，海白菜通过光合作用吸收溶解在水中的二氧化碳，将其转化为有机碳（主要是碳水化合物），并释放氧气。这是海洋固碳最基础、最广泛的途径。
• 超高生产力： 海白菜生长极其迅速，尤其是在富营养化水域（虽然富营养化本身是问题，但客观上促进了其生长）。它们能在短时间内积累大量生物量，意味着能在单位时间内固定大量的碳。其生长速率和生产力远高于许多其他类型的海藻和海洋植物。

产生溶解有机碳：

• 海白菜在生长、代谢和衰老过程中，会向周围水体释放大量的溶解有机碳。
• 这部分DOC是海洋溶解有机碳库的重要组成部分。其中一部分DOC是难降解的，可以在海洋中存留数百年甚至上千年，成为有效的长期碳汇。另一部分则会被异养细菌利用，进入海洋微生物环。

形成颗粒有机碳与垂直碳输出：

• 碎屑形成： 海白菜藻体相对脆弱，容易破碎形成大量的颗粒有机碳碎片。
• 快速沉降： 这些POC碎片密度相对较大，或者能够与其他颗粒物（如矿物质、浮游动物粪便等）结合形成更大的海洋雪颗粒。
• 深海碳封存： 这些颗粒物能够相对高效地沉降到深海甚至海底沉积物中。一旦碳被输送到几百米以下的深海，其再矿化（被分解并释放回水体成为二氧化碳）的速度会大大减慢，从而被有效地从大气-海洋表层循环中移除，实现长期的碳封存。这是海白菜作为“绿色卫士”最核心的贡献之一——将碳从活跃的表层循环泵送到深海储存库。

远距离碳输送：

• 海白菜形成的碎片或漂浮的藻垫可以被洋流长距离搬运，最终在远离其生长地的深海区域下沉，进一步扩大了其固碳影响的区域范围。

支持其他固碳过程：

• 提供栖息地： 海白菜藻床或漂浮藻垫为众多底栖和浮游生物提供了重要的栖息地、庇护所和食物来源。这些生物群落本身也参与固碳（如钙化生物形成碳酸钙壳体，虽然短期会释放CO₂，但长期埋藏也是碳汇的一部分；其他生物吸收利用DOC/POC）。
• 促进沉积： 茂密的海白菜藻体可以减缓水流，促进悬浮颗粒物的沉降，有助于将包含有机碳的颗粒物埋藏在沉积物中。

为什么称其为“海洋生态的绿色卫士”？

• 对抗气候变化： 通过高效的固碳和关键的垂直碳输出机制，海白菜在全球尺度上积极地移除大气中的二氧化碳，并将其封存在深海，直接对抗全球变暖。
• 改善水质： 在吸收二氧化碳的同时，海白菜也大量吸收水体中的氮、磷等营养盐（尤其是在富营养化区域），有助于缓解水体富营养化问题，改善近岸水质。
• 基础生态功能： 作为重要的初级生产者，它们构成了近岸食物网的基础，支撑着丰富的海洋生物多样性。
• 指示作用： 海白菜的爆发（绿潮）虽然有时是环境问题的信号（如富营养化），但也直观地展示了其强大的生产力固碳潜力。

总结：

海白菜（石莼等）凭借其超高的生长速率和生产力，成为海洋表层高效的二氧化碳吸收者和有机碳制造者。其核心的“绿色卫士”作用在于它能将固定的碳有效地转化为颗粒物，并通过相对高效的垂直沉降过程输送到深海，实现长期的碳封存。这种“生物碳泵”机制是其对全球碳循环最独特、最关键的贡献。同时，它通过吸收营养盐和提供栖息地，维护着近海生态系统的健康和平衡。因此，充分认识和保护海白菜等大型海藻的生态功能，对于理解海洋碳汇、应对气候变化和维护海洋健康至关重要。