藻类在调节海洋碳汇和应对气候变化方面扮演着至关重要的角色。目前，主要通过生物泵（BP）机制来理解藻类的碳储存功能，即藻类产生的颗粒有机碳（POC）下沉至深海超过1000米后，与大气隔离开来，从而实现长期的碳封存。除此之外，藻类生长过程中释放的溶解有机碳（DOC）可被微生物利用，通过“微型生物碳泵（MCP）”机制转化为惰性溶解有机碳（RDOC），这种形式的碳可以被长时间储存，进而发挥碳汇的作用。
在海洋生态系统中，藻类和细菌之间的关系密不可分，在真光层中，活的藻类和微生物是主体，并且它们之间存在着持续不断的相互作用。然而，关于藻菌长期互动对海洋碳储藏的具体贡献，以及藻类是否可以直接贡献未经过微生物转化的惰性有机碳，这些领域的了解仍然有限。
近日，中国科学院青岛能源所海洋碳汇与能源微生物研究组解析了藻菌长期互作驱动的巨大储碳作用，并揭示了藻类除BP外的另一新的储碳途径，相关研究成果发表于《全球变化生物学》（Global Change Biology）。
研究结果显示了聚球藻等浮游植物/微藻与细菌在两年的共培养期间能累积极高浓度的DOC，其浓度几乎是现代海洋水体中的100倍，而且主要是以RDOC的形式存在。这表明藻菌长期互作对于构建海洋RDOC库至关重要，是海洋碳汇的关键因素之一。然而，环境变化如海洋温度上升可能会干扰由藻菌互作驱动的碳储藏过程，尽管它促进了藻类和细菌的增长，但也可能削弱RDOC的积累和储碳效果。此外，该研究还发现藻类能够直接合成多种RDOC分子，代表了一种不同于生物泵的新的碳汇途径。未来，有必要进一步评估海洋中藻类的碳汇贡献，以更全面地理解其在全球碳循环中的角色。
该研究由海洋碳汇与能源微生物研究组张永雨研究员带领完成，得到了厦门大学焦念志院士和郑强教授、中国地质大学谢树成院士和罗根明教授、中国石油大学史权教授等的指导帮助，青岛能源所博士生赵寒霜、张增虎副研究员和Shailesh Nair助理研究员为论文共同第一作者。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、以及海洋负排放（ONCE）国际大科学计划等项目资助。
