2月,在英国格拉斯哥举行的海洋科学大会(Ocean Science Meeting)上,联合国教科文组织海洋学委员会(UNESCO-IOC)正式发布《海洋碳综合研究:实施愿景》(Integrated Ocean Carbon Research: a vision primed for implementation,IOC-R)报告。该报告由来自全球23个国家的72位作者共同完成,明确了海洋在全球碳循环中的关键作用,也提出了当前研究的核心知识缺口,为各国政府、科研机构及公众参与气候治理提供了清晰行动指南。
报告系统评估了海洋吸收和储存碳的关键驱动过程,梳理了影响海洋碳汇估算的不确定性来源,并识别出可能在未来数十年内影响气候行动的关键知识空白。当前海洋吸收了人类活动产生的约25%的二氧化碳,在减缓全球变暖方面发挥着重要作用。然而,在气候变化持续加剧的背景下,这一关键气候调节功能正面临结构性变化和潜在削弱风险。

▲《海洋碳综合研究:实施愿景》(IOC-R)报告封页。图源:联合国教科文组织政府间海洋学委员会
报告指出,目前全球模型在估算海洋每年碳吸收量时存在10%~20%的差异,部分特定区域的不确定性更为显著。这种偏差主要源于观测数据不足以及对物理、生物、化学过程相互作用理解的不完整。报告强调,这种不确定性“阻碍了气候变化适应和减缓战略的制定,包括基于海洋解决方案的战略”。
在科学框架层面,报告提出了五大重点研究领域:
1. 气候变化下海洋碳汇演变;
2. 生物过程在海洋碳循环中角色的变化;
3. 陆地-海洋-冰连续体间的碳交换;
4. 海洋工业活动对海洋碳循环的影响;
5. 基于海洋的气候干预措施所引起的未来碳循环变化。

▲《海洋碳综合研究:实施愿景》报告的核心框架概览。图源:IOC-R
围绕上述方向,报告提出实施综合海洋碳研究的优先行动方案,包括:整合卫星遥感、自主观测平台与长期原位观测,构建全球协同观测网络;优化模型结构,更准确刻画物理、化学与生物过程;加强数据整合与产品合成能力;强化全球科研能力建设,尤其是在数据匮乏地区;推动跨学科合作,使科学认知更好服务社会决策需求。

▲IOC-R报告的推荐行动框架 图源:IOC-R
报告特别强调浮游生物驱动的生物泵在海洋碳循环中的核心作用。浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳并将其转化为有机碳,最终通过食物链传递沉降到海洋深层进行长时间储存。然而,海水升温、酸化和缺氧等变化可能改变浮游生物的生长、代谢和群落结构,进而影响碳吸收与封存效率。此外,浮游生物的碳转移机制受到多种生态因素的调节,目前对于这些过程的量化和预测仍存在较大的不确定性,是当前亟待深化研究的关键领域。
ONCE计划多位成员深度参与报告编撰,其中首席科学家焦念志参与执笔3.b 海洋碳循环中生物作用的角色演变、3.e 人为海洋气候干预下碳循环的未来变化、4.a 海洋碳观测系统的长效支撑、4.d 生物过程的进阶研究与实验等关键章节,围绕海洋碳循环生物作用机制、海洋气候干预实践、碳观测体系建设及生物过程研究升级等领域,为报告搭建海洋碳综合研究实施框架提供了重要科学支撑。
总体而言,IOC-R报告系统梳理了海洋碳循环研究面临的关键科学挑战,明确了未来协同研究与能力建设路径。报告指出,在气候变化加速背景下,夯实海洋碳循环的科学认知基础,是制定有效气候减缓与适应策略的必要前提,也标志着全球海洋碳研究正迈入更加综合、系统与实施导向的新阶段。
报告链接:IOC of UNESCO. 2026. Integrated Ocean Carbon Research: a vision primed for implementation. Paris, UNESCO.