北海退役油气平台周边沉积物中蓝色碳的分布特征及其对碳封存的影响

本研究针对北海退役油气平台(MMS)周边沉积物碳库动态这一研究空白，通过分析Miller和North West Hutton两处平台不同距离(50-3200 m)的沉积物岩芯，首次量化了有机碳(OC)和无机碳(IC)含量、沉积特征及碳积累速率。研究发现碳动态具有显著站点特异性：Miller平台50米内OC含量最高(24.55±2.49 mg/g)，而North West Hutton在200米处出现显著降低。该研究为OSPAR 98/3决策框架下的平台退役活动对沉积蓝碳(Blue Carbon)的影响提供了关键数据，对海洋碳汇管理和气候变化减缓具有重要意义。

　　

随着全球海洋油气设施大规模退役潮来临（预计2040年达2000座平台），这些人工结构物(MMS)对海洋碳循环的影响成为紧迫课题。北海作为全球最密集的油气开采区之一，其1350座设施将陆续面临OSPAR 98/3公约要求的强制退役。虽然既往研究聚焦MMS对海洋生物的生态影响，但其对沉积碳库——尤其是占全球海洋沉积有机碳80%的大陆架蓝碳系统的影响仍是未知领域。更关键的是，现行"完全移除"的退役方式可能通过扰动海底沉积层，影响这些关键碳汇的稳定性。

苏格兰海洋科学协会的研究团队在《Marine Pollution Bulletin》发表的研究，首次对北海退役油气平台周边沉积蓝碳进行系统评估。团队选取Miller和North West Hutton两座典型退役平台，采用沉积岩芯分层采样（1 cm间隔）、Formacs^HT TOC分析仪测定碳含量、²¹⁰Pb-CFCS模型计算质量积累率(MAR)等关键技术，结合²²⁶Ra/Ba工业排放标记的创新应用，建立了0-10 cm沉积层的碳储量模型。

3.1 沉积物组成
沉积物类型从砂质到砂质泥不等，North West Hutton整体泥质含量（1.58-86.28%）高于Miller平台。Miller平台50米处泥质含量达47%，呈现明显的"晕轮效应"，而North West Hutton在200米处出现碳含量异常低值区（17.86±1.22 mg/g）。

3.2 有机碳含量
两站点呈现截然不同的分布模式：Miller平台50米内OC含量显著高于其他位点（24.54±2.49 mg/g），而North West Hutton在控制点（3200米）达到最高值（27.78±1.12 mg/g）。这种差异可能与平台附属生物群（epifauna）的生物沉积作用及拖网排除区的生物扰动程度有关。

3.3 碳储量估算
10 cm深度碳储量显示显著空间异质性，North West Hutton南部800米处达最高值（5.01±0.62 kg m^-2），而Miller平台北部50米处出现局部高值（3.74±0.36 kg m^-2）。值得注意的是，控制点的碳储量比模型预测高6.6倍，表明现有碳汇模型可能低估MMS周边区域的碳汇能力。

3.5 质量积累与沉积速率
通过²²⁶Ra工业标记的创新应用，测得North West Hutton附近沉积速率达0.16-0.18 cm y^-1，有机碳积累率(OCAR)为0.003-0.009 g cm^-2 y^-1。该数据填补了北海中部碳积累率的空白，为区域碳预算提供关键参数。

这项研究揭示了退役平台对沉积碳库的复杂影响机制：Miller平台的"碳富集晕"可能源于残留桩基上的滤食生物群落（biofilter community）的生物沉积作用，而North West Hutton 200米处的碳低谷则反映了拖网排除区内增强的生物扰动（bioturbation）促进的碳矿化。研究特别指出，钻屑堆（drill cuttings pile）对碳含量的直接影响有限（<8%总OC），但平台运营期排放的²²⁶Ra污染物成为追溯沉积过程的可靠标记物。

该研究的现实意义在于：首先，挑战了OSPAR"完全移除"政策的生态合理性，建议对特定平台采用"部分保留"方案以保护已形成的碳汇；其次，提出将碳储存评估纳入退役成本效益分析框架，为平衡生态保护与经济考量提供科学依据；最后，建立的²²⁶Ra/Ba工业标记法为海洋沉积学研究提供了新工具。随着北海风电设施的大规模建设，这些发现对协调可再生能源发展与蓝碳保护具有重要指导价值。