毛里塔尼亚阿尔金岛海草床1900年以来蓝碳储量、固存速率及碳源组成的首次评估

本研究针对西非海草生态系统蓝碳数据缺失的现状，首次对毛里塔尼亚Banc d'Arguin国家公园内Zostera noltei和Cymodocea nodosa海草床的有机碳(OC)储量、百年尺度固存速率开展原位测量，结合沉积环境DNA(eDNA)技术解析碳源组成。研究发现海草沉积物OC储量(27.8±7.14 Mg C ha-1)是裸区的5倍，主要碳源来自本地海草组织，为全球蓝碳评估提供了西非关键数据。

　　

在全球气候变化背景下，海草生态系统作为重要的"蓝碳"储存库备受关注。然而令人惊讶的是，占全球海岸线13%的非洲大陆，其海草碳汇数据仅占全球研究的2%，西非海岸更是长期处于"数据黑洞"状态。这种知识空白直接影响了联合国环境规划署(UNEP)对全球蓝碳储量的准确评估。特别是在拥有世界最大原始海草床之一的毛里塔尼亚Banc d'Arguin国家公园(PNBA)，此前所有碳储量估算都依赖其他区域的类比数据，可靠性存疑。

葡萄牙阿尔加维大学海洋科学中心的研究团队选择PNBA核心区的阿尔金岛作为研究靶点，首次对该区域潮间带Zostera noltei和潮下带Cymodocea nodosa海草床开展系统性采样。通过创新性地结合沉积物年代学与eDNA溯源技术，不仅量化了碳储量，更揭示了百年时间尺度下的碳源演变规律。论文发表于《Aquatic Sciences》，为西非海岸蓝碳研究树立了新标杆。

研究采用三大关键技术：1)基于²¹⁰Pb/¹³⁷Cs同位素和AMS ¹⁴C测年建立沉积年代框架；2)通过沉积物粒度分析和LOI(烧失量法)测定有机碳含量；3)应用18S rRNA基因标记的eDNA宏条形码技术解析碳源组成。所有样本均来自2020年2月采集的沉积岩芯(深度44-120cm)。

【OC储量与固存速率】
通过对比三种生境(裸区/Z.noltei/C.nodosa)沉积岩芯发现：
• 海草床0-50cm层OC储量(27.8±7.14 Mg C ha^-1)显著高于裸区(5.59±1.24 Mg C ha^-1)，验证了海草促沉积效应
• 百年尺度固存速率显示Z.noltei(12.3±5.9 g C m^-2 year^-1)略高于C.nodosa(10.3±1.4 g C m^-2 year^-1)，可能与潮间带更高生产力相关
• 推算PNBA全域海草碳储量约3.8×10⁶ Mg C，较UNESCO先前估算降低30倍

【碳源解析】
eDNA分析揭示颠覆性发现：
• C.nodosa沉积物中99%碳源来自自身组织，表层短暂出现硅藻优势
• Z.noltei碳源多样性更高(自源占比66±22%)，深层检测到农作物DNA(11-33%)
• 裸区以硅藻(92-99%)为主导，仅在39cm处出现C.nodosa信号，对应沉积物突变层

【沉积事件识别】
²¹⁰Pb剖面异常和年龄倒置现象表明：
• 25-58cm层存在高能事件沉积(可能关联1755年里斯本海啸)
• 校正后Z.noltei碳储量提升至35.5 Mg C ha^-1，提示极端事件影响评估精度

这项研究不仅填补了西非蓝碳基础数据的空白，更通过eDNA技术革新了碳源解析方法。结果表明PNBA海草碳汇主要依赖自源输入，这对避免全球碳核算中的"双重计数"误差具有重要指导意义。研究发现的高能沉积事件则警示：气候变化下的极端天气可能显著影响蓝碳长期封存效率。该成果为毛里塔尼亚申请"蓝碳信用"提供了科学依据，也为UNEP重新评估非洲海岸碳汇潜力奠定了方法论基础。