“CO₂吸收源”的背后 ─ 被冲上海滩的海藻会推动全球变暖？从沙滩升起的无形温室气体

序章：海滩是“静默的排放源”

9月1日（当地时间），Phys.org报道了一则动摇海岸生态系统常识的新闻。在沙滩上，冲上岸的海藻（大型藻类）在分解时产生的代谢物被古菌用来生成甲烷，并释放到大气中。该论文于8月7日发表于Nature Geoscience。此前认为，沙滩因暴露于氧气中而抑制甲烷生成的假设被推翻。Phys.orgDOI

发现了什么：耐氧的甲烷生成者

研究在菲利普港湾和西港湾（澳大利亚），以及Avernakø（丹麦）的沙滩上进行。浅海的表层水对大气显示出**380%〜189,000%**的极端甲烷过饱和。海藻和海草垫容易堆积的微地形中，甲烷浓度飙升，并且显示出非地下水（氡指标）来源。DOI

关键在于，以Methanosarcinaceae为中心的甲基营养型甲烷生成古菌。它们利用三甲胺（TMA）、甲胺、二甲基硫化物（DMS）等海藻和海草中丰富的甲基化合物来生成甲烷。培养和抑制实验中，通过添加BES抑制古菌的终端酶，甲烷生成几乎消失，而在竞争性较强的乙酸（乙酸裂解型）和氢中没有增加，仅在甲基基质中显著增加。此外，即使反复暴露于氧气中，生成也迅速恢复，显示出“耐氧性”。DOI

规模估算：全球范围的“忽视”

估计沿海浅海承担了海洋甲烷排放的约75%，但其具体构成不确定。此次发现揭示了广泛分布的沙滩（全球大陆边缘的约50%）实际上供应了比预期更多的甲烷。这对蓝碳所声称的“沿海生态系统是强大的CO₂吸收源”的说法提出了强烈的**抵消（平衡）**观点。DOI

为何现在成为问题：藻类繁盛与变暖的反馈

由于高水温、外来物种入侵和富营养化的加剧，海藻的大量冲上岸有增加的趋势。2025年困扰南澳大利亚各地的藻类繁盛也是这种现象的一部分。如果冲上岸的藻类堆积，分解时甲基化合物会溶出，沙中的古菌会释放出**“甲烷脉冲”**——海洋越暖，藻类越多，甲烷可能进一步加剧变暖。Phys.org

研究方法：现场观测×宏基因组×培养

本研究采用了（1）现场的甲烷浓度和氡测量，（2）结合沙、海水和海藻的浆液实验，（3）更接近现场条件的流通反应器（FTR），（4）宏基因组分析，（5）分离出Methanococcoides属的新菌株等多层次方法，展示了古菌的参与和基质特异性。研究还揭示了海藻提取物中的胆碱、甜菜碱、DMSP等渗透调节物质的分解驱动了甲烷生成的机制。DOI

社交媒体的反应：惊讶与重新评估的声音

• Nature Geoscience官方于8月7日介绍了该论文，强调了沿海沙滩作为意外甲烷源的观点。学术界的关注度通过Altmetric指标上升。X (formerly Twitter)DOI

• 海洋微生物学家 Cameron Thrash在X上分享了论文链接。关于“海藻和海草代谢物是关键”的观点引发了广泛反响。X (formerly Twitter)

• Monash Science的官方帖子以及各大新闻网站也纷纷报道了沙滩作为“被忽视的排放源”的观点。研究人员和普通用户纷纷呼吁“重新评估蓝碳”。X (formerly Twitter)FacebookEarth.com

总结，**“作为吸收源的海岸＝善”这一简单图式已被打破，进入了“吸收与排放的双刃”**的重新评估阶段。

避免误解的三个要点

1. 海藻≠恶海藻林和海草场吸收CO₂的事实不变。但同时需要计算甲烷的“回流”。先前的研究也报告了海藻区的甲烷排放可能达到CO₂吸收的20%至40%的规模。news.mongabay.com

2. 地点和状态是关键
   在打上岸并堆积并分解的沙滩上，甲基化合物丰富的地方甲烷生成更强。此次数据也显示出非地下水来源。DOI

3. 氧气有时不能成为“阻止者”
   与传统常识（甲烷生成仅在无氧环境中）相反，此次的主角是耐氧性。即使在沿海多扰动的表层沙中也能保持活动。DOI

影响：政策和现场决策的变化

• 气候模型的更新
  需要将海洋甲烷的空间分布和季节脉冲与沙滩和堆积海藻的地图重合重新估算。特别是在富营养化加剧的沿海的贡献不可忽视。DOI

• 海岸管理的重新设计
  （a）生态系统服务（幼鱼育成、海岸养分循环）不受损的范围内，缩短打上岸藻类的堆积时间，（b）通过覆土、堆肥化、堆积地点分散等方式减少厌氧和半厌氧的热点，这些**“甲烷聪明清理”**将成为讨论的对象。

• 提高富营养化对策的优先级
  减少河流流域的氮和磷负荷有助于抑制藻类繁盛，即抑制甲基化合物的供应。

• 观测与监测
  海岸的甲烷过饱和在不同地点变化可达四位数。需要设计结合遥感和现场传感器的常时监测##HTML_TAG