科學家越來越擔心氣候變化會給地球和人類帶來災難性的影響，因此一直在努力探索新方法來緩解這一問題。全球變暖的主要原因是，人類在近一個世紀以來大規模使用化石燃料(如煤、石油等)，排放出大量的二氧化碳等溫室氣體。這些二氧化碳去了哪里呢？有什么方法可以減少空氣中的二氧化碳呢？科學家試圖了解碳元素在自然界儲存的方式和過程，識別和保護天然“碳匯”，維護大自然收集二氧化碳的“原力”。

海洋是世界上最大的“碳匯”

在陸地上，森林和濕地就是天然"碳匯"，可以捕獲和儲存大量的碳，各國已經制訂了相關的法律法規來保護這些重要的陸地生態系統。實際上，海洋才是地球上最大的“碳匯”，也是地球大氣循環的核心環節。海洋動物可以通過一系列的自然過程來吸收碳，這些自然過程包括在它們的身體中儲存碳，以及將碳轉變成糞便沉入深海。例如，像鯨魚這樣的大型動物可以長期儲存大量的碳。一些海洋植物，例如海帶森林儲存碳的能力很強，在水獺等海洋動物的幫助下，海帶森林可以更加繁茂。其它脊椎動物，如魚類、海鳥和海洋哺乳動物，也能幫助鎖住大氣中的碳。有些魚每天在不同深度的水域中上下移動，晚上游向水面覓食，白天下潛到深水區，在這里，它們釋放出富含碳的糞便顆粒，這些顆粒可以下沉到水下300米以下，需要很長時間才能重新循環回到地表，這部分碳可能會被封存數十至數百年。海洋"碳匯"如此重要，然而，到目前為止，還沒有制定政策來保護海洋中的“碳匯”。

關于海洋“碳匯”，也就是“藍碳”，科學研究還剛起步

之所以國際上還沒有制定任何政策來保護海洋中的“碳匯”，是因為與海洋動物有關的“藍碳”難以精確定量。這一研究領域起步很晚，最早的研究結果之一發表于2010年，計算了鯨魚捕獲和儲存碳的能力——12萬只抹香鯨每年通過糞便可以捕獲220萬噸碳。發表于2010年的另一項研究計算出，在人類開始捕鯨之前，全球大約有250萬頭大型鯨魚，每年捕獲近21萬噸碳，這相當于每年減少大約15萬輛公路汽車。2012年的一項研究發現，海獺每年可以幫助海帶森林捕獲15萬噸到2200萬噸的碳。還有2013年的一項研究發現，美國西部海岸附近的燈籠魚和其他魚類每年在糞便顆粒中儲存了超過3000萬噸碳。盡管科研人員努力了近十年，但是到目前為止，已經完成核算的海洋“碳匯”僅僅占總量的不到1%。

以鯨魚為例，許多海洋生物可以直接和間接儲存碳

研究海洋"碳匯"十分困難，因為海洋生物捕獲和儲存碳的機制十分復雜，有許多間接作用難以衡量。以鯨魚為例，這種大型哺乳動物的體重可以達到50噸，壽命超過200年，它們可以長時間地儲存大量的碳，這種儲存在生物體中的碳被稱為生物量碳(Biomass Carbon)。不僅如此，在鯨魚死亡后，尸體會沉入海底，與世隔絕長達數百萬年，這部分生物量碳相當于永久性地被困在海底，成為“死碳”，也就是不會產生溫室效應的碳。

鯨魚可以直接或間接捕獲碳

除了用肉體儲碳之外，鯨魚的生活習性會帶來另一些間接的"碳匯"作用，被海洋科學家形象地比喻為“鯨魚泵”。首先，鯨魚在深海覓食，然后在海面休息時釋放出浮力大、營養豐富的糞便泡沫，這可以給浮游植物施肥，刺激浮游植物的生長。浮游植物利用陽光和二氧化碳來合成植物組織，這一過程就會捕獲溫室氣體。其次，鯨魚將大量的營養物質在地域上重新分配，它們在高緯度地區進食時吸收營養物質，然后在低緯度地區繁殖時釋放這些營養物質，如尿素，為低緯度地區提供重要的營養來源，促進當地浮游植物的生長。再次，鯨魚還可以在海洋中不同深度的水域游動，將營養物質提供給海洋表面的浮游植物。因此，在計算鯨魚的“碳匯”時也要納入“鯨魚泵”這一類間接作用，學術上稱為“仿生學碳”(Biomixing Carbon)。國際捕鯨委員會在2018年通過了兩項決議，肯定了鯨魚的"碳匯"價值。

保護海洋生物需要全世界的政府和科學家共同努力

不算不知道，一算嚇一跳，海洋生物會捕獲和儲存大量的碳，保護海洋生物可能成為應對溫室效應的關鍵。海洋不僅能夠為人類提供食物、氧氣、娛樂和自然美景，還可以提供“碳匯”。世界各地的許多政府和組織正在努力采取措施，重建全球海洋生態，禁止非法捕魚，減少海洋污染，以及建立海洋保護區等。科學地認識海洋動物對地球碳循環的作用還處于起步階段，目前所確定的碳捕獲機制十分有限，需要通過進一步的大量的研究加以完善。