（圖源：Coral Guardian）
珊瑚礁覆蓋面積為(wèi)28.43萬平方公裡(lǐ)(Spalding et al.✘δ•， 2001)，不(bù)到(dào)海(hǎi)洋表面面積的(de)0.1%。然而，它們是( ↕≥♣shì)最多(duō)樣化(huà)的(de)生(shē↑§γng)态系統之一(yī)，承載著(zhe)數™♥±(shù)千種生(shēng)物(wù)。
考慮到(dào)當前的(de)氣候挑戰，以及海(hǎi)©∞♣洋儲存和(hé)釋放(fàng)的(de)大(dà)量碳，珊瑚₹®Ω₩礁在碳平衡（Carbon Balance）中的(de)作(zuò)用(yòng)就(jiù)↔σ↑出現(xiàn)了(le)問(wèn)題。珊瑚能(néng)夠捕捉、釋放(fàng)和(σ✘hé)積累不(bù)同形式的(de)碳(H★π±"CO3 -、CO2、CaCO3…)，并通(tōng)過多(duō)種機(jī)制(zhì)← ©，如(rú)蟲黃(huáng)藻（zooxanthellaeφ★¶Ω）進行(xíng)的(de)光(guāng)合作(zuò)用(yδ←'òng)、細胞呼吸和(hé)鈣化(huà)。
要(yào)确定珊瑚的(de)碳平衡，一(yī)種方法是(shì)★¶∞考慮珊瑚新陳代謝(xiè)（corals’ metabolism）過程中，吸收和(hé)釋→™放(fàng)的(de)碳量的(de)差異(Tambutté et al.， 2011)。
在一(yī)方面，蟲黃(huáng)藻光(guāng)合作(zuò)用(yòng)和✔≤(hé)骨骼形成過程中，碳以碳酸鈣(CaCO3)的(de)形式固定；另一(yī)方面，一(yī)些(xiē)碳通(t"←ōng)過珊瑚呼吸和(hé)鈣化(huà)過程，以二氧化(huà)碳(C♥♥O2)的(de)形式釋放(fàng)出來(lái)。
通(tōng)過光(guāng)合作(zuò)用(yòng)固定的(de)碳量與珊瑚呼吸釋放(fà$↕÷ng)的(de)碳量大(dà)緻相(xiàng)同。因此，這(zhè)些>♣(xiē)過程中所涉及的(de)碳的(de)淨效應，估計(jì)接近(jìn)于π↕§零(Frankignoulle和(hé)Gattuso, 1993年(niá <©↔n))。因此，為(wèi)了(le)簡化(huà)目前的§σ (de)討(tǎo)論，我們将重點聚焦珊瑚骨骼的(de)形成和(hé)積Ω☆累過程中所捕獲和(hé)釋放(fàng)的(de)•∏♠碳。
·珊瑚: 碳彙(C)和(hé)二氧化(huà)碳來(lái∞←©α)源(CO2)
珊瑚鈣化(huà)（CaCO3形成骨骼）通(tōng)過氫離(lí)子(zǐ)的(d✔e)疏散釋放(fàng)出二氧化(huà)碳。當鈣化(h↑¥≈uà)産生(shēng)一(yī)單位（化(huà)學上(shàn∞ ™δg)稱為(wèi)“摩爾”）的(de)Ca γ↔CO3時(shí)，水(shuǐ)柱中釋放(fàng)出0.6單位的λ∑★≤(de)CO2 (Ware et al.， 1992)。
這(zhè)個(gè)值是(shì)一(yī)個(gè)估計(jì)值，它可(kě ®✔)以根據不(bù)同的(de)因素而變化(huà)£€，如(rú)物(wù)種的(de)組成和(hé)珊瑚礁群落的(de)豐度(Tunnicl≠♦∞↑iffe, 1983;?Kayanne?et al.， 1995)、珊瑚覆蓋等因素(Tambuπ∞α÷tté et al.， 2011)。
在現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)莫雷亞（★±↕Moorea）地(dì)區(qū)的(de)一(yī)個(gè)珊瑚礁采取了(le)措施，該地(d¶Ωπεì)被認為(wèi)是(shì)一(yī)個(gè)參考礁(Gattuso?等人(rén)，1×£♠λ993年(nián);Tambutte?et al ., 2011)。在這(zh♣₽è)裡(lǐ)，珊瑚礁釋放(fàng)二氧化(huà)碳的(de)速度估計(jì)為(wè¥λ<i)每天大(dà)約1.5 mmol/m2。如(rú)果我們使用(yòng)♥♦<>這(zhè)些(xiē)結果來(lái)估計(jì)一(yī)個(gè)全£≥↔球近(jìn)似值，我們得(de)到(dào)的(de)結果¶♥♦相(xiàng)當于珊瑚礁每年(nián)大(dà)約排放(fàng)155.65Ω 千兆摩爾的(de)二氧化(huà)碳(Spalding等人(rén)，2&φ←≤001年(nián))。
因此，主要(yào)由珊瑚主導的(de)珊瑚礁是(shì)二氧∑↑↔α化(huà)碳的(de)一(yī)個(gè)來(l✘πδái)源(Allemand, 2019年(nián))。僅考慮二氧化(huà)碳中存在的(d∑♦e)碳部分(fēn)，全球珊瑚礁鈣化(huà)過程造成的(de)碳排放(fàng<δ)在二氧化(huà)碳期間(jiān)估計(jì)為(wèi)每年✔β(nián)1.86兆噸碳(1mol CO2 = 44 g)。
然而，珊瑚礁也(yě)能(néng)以碳酸鈣♦♥的(de)形式不(bù)斷積累和(hé)儲存碳，≥£÷這(zhè)些(xiē)碳酸鈣形成了(le)珊瑚礁的(de)鈣質骨架（ca✘&↑€lcareous skeleton）。根據Frankignoulle和(hé)Gat•♣tuso(1993)的(de)研究，估計(jì)珊→∞©δ瑚礁每年(nián)碳彙近(jìn)70 - 90百萬噸。
綜上(shàng)所述，根據這(zhè)些(xiē)估計(jì)，珊瑚礁每年(nián)通♣≤(tōng)過鈣化(huà)釋放(fàng)★≈→™1.86兆噸的(de)碳，但(dàn)它們也(yě)能(néng↓€¥δ)夠通(tōng)過在骨骼中積累CaCO3每年(nián)儲存70至90百萬噸的(de)碳。根據這(zhè)一(yī)信息，考慮到(dào<™®)在珊瑚骨骼的(de)形成和(hé)積累過程中釋放(fàng)的(d≥↕∞±e)CO2和(hé)儲存的(de)CaCO3，珊瑚礁每年(nián★ €)的(de)碳淨儲存量（carbon net storage）在68.14₽♣≈ - 88.14百萬噸碳之間(jiān)。同樣，這(zhè)是(shì)基于參考值的(≈& ¥de)近(jìn)似值，如(rú)上(shàng)→φ♦所述，每個(gè)生(shēng)态系統的(de)近(jìn)似值可(™₹kě)能(néng)不(bù)同。
·被珊瑚吸收和(hé)積累的(de)碳會(huì)發生(shēng)什(shén)麽? £'
大(dà)部分(fēn)的(de)碳将通(tōng≈↕$)過不(bù)斷堆積的(de)鈣質骨架形成珊瑚礁的(de)框架。相(xiàng)對(¥§☆ duì)而言，人(rén)們對(duì)這(zhè)種真正的(®★§de)碳彙的(de)未來(lái)仍知(zhī)之甚少(shǎo)。其中一('α×☆yī)部分(fēn)将構成珊瑚礁的(de)框架(灰色箭頭，圖1φ≥φ≈A);
另一(yī)部分(fēn)将通(tōng)過生(sh≥→±φēng)物(wù)侵蝕(例如(rú)珊瑚礁生(shēng)物(wù)對(d≠ Ω♣uì)珊瑚骨骼的(de)刮擦和(hé)鑽孔作(zuò)用(yòng);(綠(l ♠&ǜ)色箭頭，圖1A)。最後，通(tōng)過自(zì)然"€§/化(huà)學溶解将一(yī)定量的(de)水(shuǐ)釋放(fàn↓↑g)到(dào)水(shuǐ)中(黑(hēi)色箭頭，βΩ圖1A)。
與人(rén)類驅動的(de)大(dà)氣二氧化(huà)碳增♠♣↓加有(yǒu)關的(de)海(hǎi)洋酸化(huà)（Ocean acidific$ation），破壞了(le)這(zhè)些(xiē)過程ε 之間(jiān)的(de)平衡(見(jiàn)我們關于這(zhè)個(gè)主題的(∞¶φσde)文(wén)章(zhāng))。大(dà)氣中二×←氧化(huà)碳含量越高(gāo)，意味著(₹♣πzhe)海(hǎi)洋吸收的(de)二氧化(huà)碳就(jiù)越多(d™↑±uō)，從(cóng)而導緻水(shuǐ)中氫離(lí)子(zǐ)（hydrogen）含量的(d ± e)增加。氫離(lí)子(zǐ)越多(duō)，環境的( £de)酸性就(jiù)越強，幹擾了(le)鈣化(huà)的(de)機(jī)制(zh<εì)。結果是(shì)鈣化(huà)減少(shǎo)(橙色箭頭，圖1B)，珊瑚溶解增加(黑(hēφ↕'✘i)色箭頭，圖1B)和(hé)生(shēnα♠λg)物(wù)多(duō)樣性的(de)整體(tǐ)侵蝕。
圖1所示。在基線情景(A，上(shàng))和(hé)海↓♣¶(hǎi)洋酸化(huà)情景(B，下(xià))中珊瑚礁碳交換的( ∞de)簡化(huà)方案。箭頭表示各生(shē∞∞"Ωng)物(wù)過程中碳釋放(fàng)和(hé)捕獲的(de)方向。來(lái)>↓±源：Coral Guardian。
·結論
這(zhè)些(xiē)對(duì)珊瑚礁碳平衡的(de)估計(jì)表明 ↑×∑(míng)它們是(shì)碳彙。即使它們釋放(fàng)二氧化(huà)碳，珊÷★瑚也(yě)能(néng)在其鈣質骨骼中以碳酸鈣(CaCO3)的(de)形式積累更✘≥±↔多(duō)的(de)碳。然而，氣候變化(huà)導緻的(de)海(hǎi)洋酸化∏§(huà)破壞了(le)珊瑚礁骨骼的(de)形成和(hé)積≠φ 累，加速了(le)骨骼的(de)溶解，減緩了(le)✘φγ€鈣化(huà)過程，威脅到(dào)整個(gè)生(shēng)态系統的(de)框架☆✘×>。
盡管如(rú)此，重要(yào)的(de)是( ≤'shì)不(bù)能(néng)僅僅把珊瑚礁的(☆↕de)價值降低(dī)為(wèi)碳儲量或碳源。它們擁有(yǒu)巨大ε€(dà)的(de)生(shēng)物(wù)多(duō)樣性，提供海(hǎi)岸™★保護，同時(shí)直接或間(jiān)接地₩₩ (dì)支持人(rén)類社區(qū)的(de)經濟活動。氣候變化(huà)的(de•γ∏♠)共同挑戰，加上(shàng)海(hǎi)洋↑♦→¶酸化(huà)和(hé)溫度升高(gāo)等因素，☆σ迅速改變了(le)它們的(de)功能(néng)，迫使我們提高(↔∞gāo)對(duì)這(zhè)些(xiē)過程的(de)'₩↑±理(lǐ)解，使我們的(de)措施适應這(zhè)些(xiē)變化(huπ<à)，并每天改變我們的(de)習(xí)慣。
（CREDIT：Coral Guardian）