科大研究團隊揭示南海珊瑚礁生態系統碳儲存潛力及其生物調控機制

由香港科技大學（科大）海洋科學系、中國科學院動物研究所（中科院動物所）及南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）（廣州海洋實驗室）聯合領導的研究團隊，揭示長期以來被忽視的珊瑚礁生態系統碳儲存潛力，並闡明礁棲魚類、珊瑚及表層沉積物在塑造珊瑚礁碳庫中的協同作用。

儘管珊瑚礁是海洋中生物多樣性最高、生產力最強的生態系統之一，但其碳庫特徵一直缺乏系統性量化研究。為填補這一知識空白，研究團隊在科大海洋科學系講座教授錢培元教授、中科院動物研究所魏輔文教授，以及廣州海洋實驗室研究員周文亮教授的帶領下，開發出一套融合立體視頻調查、元素分析及統計建模的創新綜合方法，對中國南海珊瑚礁生態系統中魚類、珊瑚群落及沉積物的碳儲量進行量化評估。

研究結果顯示，南海珊瑚礁的碳儲量與中國傳統藍碳生態系統（如紅樹林、鹽沼和海草床）相若，甚至在部分情況下更高，而後者一直被視為緩解全球氣候變化的重要碳匯。研究進一步發現，沉積物是珊瑚礁中的最大的碳庫，同時珊瑚和魚類生物量亦對碳儲量有重要貢獻。這一關鍵發現表明，珊瑚礁生態系統的退化將顯著削弱其碳儲存能力，並可能導致已封存的碳重新釋放至海洋及大氣中。

團隊對礁棲生物在固碳、轉化及釋放過程中的作用機制進行了系統性分析。通過整合全球逾50項珊瑚礁熱點區域的研究資料，研究人員發現生態系統尺度上的淨鈣化作用和淨生產力均呈現正向趨勢，表明珊瑚礁生態系統內部存在高度動態且複雜的碳交換與再分配過程。

此外，研究探討了礁棲魚類透過生物侵蝕、排泄和呼吸等途徑，對珊瑚礁碳循環所產生的影響。結果顯示，魚類群落對碳收支的影響遠超其直接碳儲存能力。研究估算，魚類每年將大量碳輸送至沉積物碳庫。這發現亦凸顯一項重要的生態學啟示：保護珊瑚礁動物群落不僅對維護生物多樣性至關重要，對於維持沉積物作為長期碳庫的核心功能也同樣不可或缺。

錢培元教授表示：「我們的研究以南海珊瑚礁為研究對象，揭示了珊瑚礁生態系統具有顯著的固碳潛力，並為理解珊瑚及礁棲魚類在珊瑚礁碳循環中的作用提供關鍵見解。研究結果顯示，在全球氣候與環境變化日益加劇的背景下，加強生物多樣性保育對於維持珊瑚礁生態系統的碳匯功能及其穩定性具有重要意義。

這項研究獲得國家科學技術部、香港特別行政區政府、廣東省科學技術廳、廣東省林業局、廣州海洋實驗室、以及科大潘樂陶氣候變化與可持續發展研究中心的資助。相關研究成果已於國際頂級綜合性期刊《Advanced Science》發表。此論文由錢培元教授、中科院動物研究所魏輔文教授及周文良教授共同擔任通訊作者。科大與廣州海洋實驗室聯合博士候選人陳奕廷為論文第一作者。