蓝碳是指从大气中吸收并储存在海洋中的二氧化碳。“蓝色”是指这种储存的水性。绝大多数蓝碳是直接溶解到海洋中的二氧化碳。水下沉积物、海岸植被和土壤中储存的数量少得多；含碳分子，如DNA和蛋白质；以及从鲸鱼到浮游植物的海洋生物。
旨在遏制气候变化的国际协议越来越关注沿海蓝碳：盐水生态系统在其植被和土壤中储存的碳。就总面积而言，这些生态系统盐沼、红树林和海草草甸的全球足迹很小，但其深厚的积水土壤每英亩埋碳量甚至是热带雨林的数倍。
穿过英国兰开夏海岸盐沼的一条水道，在一层薄薄的植物下面露出一层厚厚的淤泥。照片由JuliaGillen拍摄。根据CreativeCommons许可证使用。
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沿海生态系统的碳储存能力是一把双刃剑，因为当它们受到干扰或排放时，它们会释放出惊人的大量二氧化碳回到大气中。但保护或恢复后，它们可以成为抵消二氧化碳排放的重要工具，特别是对于温室气体排放相对较低的岛国和发展中国家。由于这些生态系统具有多种其他好处，从野生动物栖息地到飓风保护战略，保护和恢复沿海蓝碳生态系统，这些生态系统在未来几年可能会在美国和国际气候政策中发挥越来越大的作用。
海岸蓝碳生物学
红树林、盐沼和海草
当专家们谈论沿海蓝碳生态系统的碳储存潜力时，他们通常指的是盐沼、红树林和海草草甸。海草床由生长在咸海洋环境中的开花植物组成。红树林是树木、灌木或棕榈树，主要生长在沿海沼泽，在涨潮时容易被盐水淹没。盐沼是耐盐草、草本植物和/或灌木的密集配置，在陆地和开放的盐水之间生长。
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三张照片展示了盐沼、水下海草草甸和海滩前的红树林，背景是海洋
海岸蓝碳指的是盐沼植被和土壤中储存的碳，如马里兰州-弗吉尼亚州海岸的阿萨特格岛；海草草甸，如南太平洋的汤加；和红树林，如澳大利亚昆士兰州的这片。照片由ZachFrailey、StevenLutz/GRIDArendal和DavidUnger拍摄。根据CreativeCommons许可证使用。
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各种各样的植物吸收大气中的二氧化碳，并利用它来建造它们的根、叶和其他部分。动物吃植物，并将捕获的碳传播到整个生态系统。当生物死亡时，它们的遗体通常会降落在土壤中。在陆地上，使用氧气的微生物通常会立即处理富含碳的遗体，分解死亡物质并释放二氧化碳。但在土壤被水淹没的地方，氧气含量很低，分解的速度更慢。
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显示沿海蓝碳生态系统如何储存碳的沿海大陆架示意图
沿海生态系统中的植物和树木通过光合作用吸收二氧化碳。这些碳中的一部分以甲烷和二氧化碳的形式返回大气，但有些埋在土壤中，有些则被带到更远的地方，埋在海洋沉积物中。由于与大气隔绝，这些水下土壤和沉积物是碳的长期沉淀。NOAAClimate.gov图片改编自NOAA太平洋海洋环境实验室SarahBattle的原始图片。
这些土壤不受干扰，可以附着在大气碳上几个世纪甚至几千年。退化或排放后，它们会迅速转化为碳源。植物不仅停止生长并捕获碳，而且蓝碳土壤暴露在氧气中会导致有机物质的微生物分解，并将二氧化碳释放回大气中。
海带
海藻通常被排除在蓝碳讨论之外，因为它们储存的碳的长期命运很难解释。海带以惊人的速度生长，平均每天11英寸，消耗大量的二氧化碳。但它通常生长在岩石海岸地区，那里富含碳的土壤积累很少。相反，海带吸收的大部分碳会随着海带碎片的脱落和飘散而被出口到其他地方：其他植被繁茂的沿海生态系统，沿海大陆架附近的沉积物，以及深海。埋藏在深海海底沉积物中的海带碳可以保留数千年。
黄棕色海带和岩石的地面视图
阿拉斯加基斯卡岛的海带在低潮时露出水面。海带通常生长在富含碳的土壤很少的岩石地区。这使得人们很难知道他们捕获的碳中有多少是长期储存的。照片由布莱恩·霍夫曼拍摄。根据CreativeCommons许可证使用。
粗略估计表明，海带生态系统每年吸收的碳量可能大于其他沿海蓝碳生态系统储存的碳量。此外，海带可以养殖和收获，用作食品或其他植物性产品。海带养殖也显示出减少牡蛎栖息地海洋酸化影响的前景。但由于海带所储存的碳最终去向的复杂性和不确定性，科学家尚未将海带林和其他大型藻类纳入减少大气二氧化碳的计划和政策。
碳核算
如果我们想阻止进一步的全球变暖，我们必须停止向大气中添加比自然过程所能去除的更多的二氧化碳。作为碳核算的一部分，所有参与《联合国气候变化框架公约》的国家都同意公布一份年度清单，列出它们排放的二氧化碳和其他温室气体以及它们认为通过森林保护或恢复等措施从大气中去除的二氧化碳。该条约允许各国在“碳市场”上进行贸易，在这个市场上，一个国家减少排放或保护自然碳汇的活动成为其用来抵消自身排放或与其他国家进行贸易的货币。
显示全球沿海生态系统可储存碳的估计值的地图
全球沿海生态系统年均碳储存潜力全球地图，单位为每年百万吨碳。据估计，格陵兰岛、南美洲西海岸和南极洲周围每年最多15万吨，澳大利亚、印度尼西亚和美国周围每年最多1100万吨。这些数据是分析哪些国家向地球提供天然碳储存服务以及哪些国家接受其他国家的天然服务的一部分。阅读CarbonBrief的更多内容。NOAAClimate.gov绘制的地图，基于Bertram等人2021的研究数据。
长期以来，国家清单中的主要项目是化石燃料的能源生产、森林砍伐和再造林以及农业活动。对于蓝碳生态系统中的碳储量，人们了解得还不够，无法将其纳入最早的国家温室气体清单。随着科学的进步，政府间气候变化专门委员会于2013年发布了指导意见，说明参与《巴黎气候协定》的国家应如何在其国家清单中说明沿海蓝碳及其国家自主贡献，这是一个国家承诺采取的自愿行动，以减少其碳排放。然而，几年后，根据IPCC的指导，除了美国之外，只有少数国家能够纳入蓝碳。
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