海洋是地球上最大的活跃碳库，每年吸收约25%的人为CO₂排放,但如何主动增强这一天然碳汇能力，一直是海洋科学界攻关的难题。中国科学院海洋研究所近期给出了一份新答案：不是依赖红树林、海草床等蓝碳生态系统的生物固碳，也不走单纯提升海水碱度的传统路线，而是通过同时调控海水中的钙离子和碱度，让溶解无机碳“变身”为固体碳酸钙沉入海底。

这项研究发表于国际期刊《Journal of Environmental Management》，论文第一作者为海洋所副研究员刘珊珊，通讯作者为宋金明研究员和李学刚研究员。

从“溶”到“沉”的思路转换

传统海洋碱度提升技术（OAE）的核心逻辑是向海水中添加碱性物质，提升海水吸收CO₂的能力，被吸收的碳主要以溶解的碳酸氢盐和碳酸盐形式留在海水中。钙碱耦合路径则换了一个思路，即在加碱的同时引入钙离子，打破海水碳酸盐体系的平衡，促使溶解无机碳（DIC）快速向固相碳酸钙转化。

这一转化的意义在于：碳酸钙沉淀后沉入海底，碳被相对长久地封存于沉积物中，而非以溶解态留在水体中等待系统重新平衡时可能释放回大气。

从实验室到黄海：千吨海水验证

研究团队设计了完整的验证链条：实验室模拟、中尺度开放体系实验，以及在中国黄海南部开展的1000立方米海上现场示范试验。根据观测数据，在每升海水添加1.79毫摩尔钙离子和3.58毫摩尔氢氧根离子的条件下，1000立方米试验系统中的DIC减少了1763微摩尔/千克，全部转化为碳酸钙。按此推算，单次处理1000立方米海水可对应吸收约77.6公斤大气CO₂。

监测期间，海水理化参数和痕量金属指标仅出现有限且可控的变化。不过研究也指出，该方法的长期有效性、生态影响及实际规模化应用可行性仍需进一步评估。

理论潜力：中国陆架2.48拍克碳

基于单次应用模型初步测算，该技术在我国大陆架海域具备可观理论增汇潜力，全球大陆架拥有广阔应用空间；由于海水碳酸盐体系存在自然恢复趋势，该技术可重复投放持续提升碳封存规模。

这一技术路径为海洋负排放提供了新的范式储备。就在论文发表同期，宋金明在2026青岛水大会主旨演讲中分享了基于海水资源利用和海洋生物手段实现海洋碳增汇的科研实践，而当前，从广州首批红树林碳汇项目减排量正式签发，到全国温室气体自愿减排交易市场稳步运行，海洋碳汇正从科研概念走向可交易、可核算的生态产品。

钙碱耦合能否从千吨级试验走向规模化应用，取决于后续对生态长期影响的系统评估以及工程化落地的成本测算，但至少，这条从海水无机碳矿化转化角度切入的增汇新路，已经用实打实的海上数据证明了自身的存在价值。