近日，我所科研团队基于国际大洋发现计划（International Ocean Discovery Program，IODP）363航次在热带西太平洋获取的U1486岩心样品，聚焦浮游有孔虫，开展了末次冰期以来海洋碳酸盐泵（Carbonate Counter Pump，CCP）演化及其碳源汇效应研究。相关成果发表于国际学术期刊《Paleoceanography and Paleoclimatology》。

海洋CCP通过生成碳酸钙向水体和大气释放CO2，与吸收CO2的生物碳泵（Biological Carbon Pump，BCP）作用相反，两者间的平衡共同决定了海洋生物泵对大气CO2的调控效率。与备受关注的BCP不同，由有孔虫和颗石藻等海洋钙化生物驱动的CCP长期被忽视。有孔虫和颗石藻各自贡献了全球大洋约一半的生源碳酸钙生产，但由于个体微小、过程隐蔽，其所驱动的CCP一直未得到足够关注。这一研究偏向导致我们对海洋碳循环的理解存在显著缺口，很可能低估了CCP在调控大气CO2方面的潜在贡献。

在此背景下，研究团队以热带西太平洋为靶区，针对浮游有孔虫CCP演化开展了首次系统性、群落完整的综合研究。结果表明，在距今19000至8000年前，当地浮游有孔虫CCP的强度是现代时期的3至10倍。通过对浮游有孔虫壳体通量、大小、钙化密度及群落结构的详细拆解，研究团队认为这一CCP增强主要由海洋升温驱动，促进了浮游有孔虫尤其是重钙化种的勃发。其结果是，更多CO2从海洋释放至大气，形成了一种可能放大自然全球变暖的正反馈机制。值得注意的是，上述冰期旋回中钙化过程的响应模式与现代热带地区形成鲜明对比。末次冰期结束时的缓慢升温促进了有孔虫的生长繁殖，而当前快速变暖，叠加海洋层化增强和营养供应减少，正导致其种群数量持续下降。

该论文构建了海洋浮游有孔虫CCP演化的系统性研究框架，为后续全面探究海洋CCP演化及其碳循环效应奠定了方法学基础。该研究由我所地质室古海洋演化及碳汇效应团队牵头完成，美国辛辛那提大学、中国科学院海洋研究所、同济大学等多家单位的学者共同参与。我所地质室秦秉斌副研究员为第一作者，李铁刚研究员为通讯作者。该研究得到崂山实验室科技创新项目、我所基本科研业务费专项资金、国家自然科学基金等项目和ONCE计划的联合资助。

论文链接：https://doi.org/10.1029/2025PA005352

图1 热带西太平洋U1486站位及本研究涉及的其他站位分布

图2 热带西太平洋末次冰盛期-全新世生物泵演化的概念模式图