为了应对气候变化，显著且迅速减少人类创造的二氧化碳（CO2）排放至关重要。此外，必须有效地从大气中去除一部分已经排放的CO2。一种潜在的解决方案是通过提高海洋的碱度来增强海洋吸收CO2的自然能力。这种方法称为海洋碱度增强（OAE），通过将矿物质或其溶解形式添加到海水中，模拟岩石的自然风化过程。目前对这种方法对海洋生态系统影响的了解相当有限。来自基尔海洋研究中心（GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel）的最新研究评估了OAE的适度应用的影响，表明其对浮游动物的影响可能很小，同时维持了食物网的稳定。这些研究成果今天已发表在《科学进展》期刊上。
海洋在吸收约25%至33%的人类产生的CO2排放中发挥着关键作用，但这一过程会导致海水酸化。通过添加特定矿物质（如碳酸盐和硅酸盐）来增强碱度，可以让海洋在不增加酸度的情况下锁住更多的CO2。然而，关于OAE的环境影响的研究仍然稀缺。在基尔海洋研究中心（GEOMAR Helmholtz Centre）的乌尔夫·里贝塞尔（Prof. Ulf Riebesell）教授团队进行的一项研究中，首次在格兰加纳利亚岛附近的实验中调查了浮游动物的反应及其对食物网的潜在影响。研究结果今天在《科学进展》上发表。
使用大型试管进行实验
研究人员采用了一种涉及对海水化学进行适度调整的策略：CO2平衡海洋碱度增强。这种技术涉及已吸收CO2的碱性水，在引入海洋之前用于二氧化碳去除。他们使用KOSMOS大规模生态系统（Kiel Off-Shore Mesocosms for Ocean Simulations）进行实验，这是一种直接放置在海水中的大型试管，隔离出八立方米的海洋区域。
他们测试了不同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠，以创建不同级别的CO2平衡OAE，从无变化到自然碱度的两倍。在33天的时间里，团队研究了这些调整如何影响浮游动物，这在海洋食物网中是能量转移的重要组成部分，最终影响到鱼类。他们评估了浮游动物的各个方面，包括生物量、生产力、多样性和脂肪酸组成。
研究人员得出结论，浮游动物群落保持稳定，浮游动物在CO2平衡OAE引起的适度化学变化中大部分适应。虽然在实验期间可供浮游动物的颗粒物的营养质量可能下降，但这似乎并未对浮游动物本身产生影响。研究人员推测，食品短缺，这一特征在研究进行的营养贫乏条件下可能减轻了OAE对浮游动物的任何潜在间接影响。
研究的首席作者、博士生尼古拉斯·桑切斯（Nicolás Sánchez）表示：“我们的研究结果表明，碱度的增加对浮游动物的影响微乎其微，整体食物网保持稳定。”
气候适应的潜力及进一步研究的必要性
海洋碱度增强可能在降低CO2排放方面发挥重要作用，帮助应对气候变化。通过使海洋在不进一步酸化的情况下吸收更多的CO2，这一方法可能增强海洋作为减缓全球变暖因素的功能。这可能有助于转向以可再生能源为特征的未来，解除难以减排工业的排放，以及安全去除和储存历史碳排放。然而，迫切需要开展广泛研究以全面了解OAE对海洋环境的影响。
尼古拉斯·桑切斯补充道：“我们的实验表明，CO2平衡OAE对我们研究的营养贫乏亚热带地区的浮游动物或食物网没有持久影响。然而，这些结果并不能提供有关这种方法如何影响其他海洋生态系统的信息，或者其他形式的OAE会对海水化学产生更重大改变的影响。”
科学家们倡导在各种生态系统中进一步研究OAE方法，因为不太可能有一种通用的方法适合所有情况。桑切斯指出：“我们的研究为建立一个负责任的碱度增强应用框架迈出了充满希望的第一步。”
