海洋負排放技術及其生態治理功能前瞻

周微　郭雪飛　雷仕澤　鄭力文　劉紀化

摘要：工業革命以來，人類活動導致的以二氧化碳為代表的溫室氣體持續排放，被認為與全球氣候變化密切相關，引發諸多極端氣候事件，導致海平面上升、海水酸化、海水暖化等一系列環境負面效應。海洋是地球最大的活躍碳庫，增匯潛力巨大。為應對全球氣候變化，人為干預海洋生態系統、促進其對大氣二氧化碳額外吸收封存的海洋負排放技術體系成為國際研究熱點。根據負排放技術的應用場景，目前海洋負排放技術體系涵蓋側重于生態保護和修復的濱海濕地藍碳、側重于環境友好型養殖產業的海水養殖環境碳匯和借助生態工程技術手段的負排放工程增匯。海洋負排放技術在實現人為增匯的同時，有望通過促進海洋生物的生長和繁殖、提高海洋生態系統的穩定性和抗干擾能力、促進海洋生態系統內部及其與陸地生態系統之間的資源循環利用，發揮其生態治理功能，從而應對海洋環流改變、海水酸化脫氧等全球海洋環境惡化以及人類活動污染的局部脅迫。

關鍵詞：海洋負排放;海洋生態治理;全球氣候變化;地球生態工程

中圖分類號：X145;P74 文獻標志碼：A 文章編號：1005-9857（2024）02-0015-13

0 引言

隨著人類社會對化石能源的大量消耗和土地使用方式的改變，以二氧化碳（CO2）為主的溫室氣體人為排放快速增加，導致全球氣候變化，引發海平面上升、海水酸化缺氧、極端氣候頻發等多種負面環境效應，嚴重威脅人類社會的可持續發展。全球碳收支模型表明，與2019年相比，化石能源消費導致的CO2排放量以每年0.1%～1.9%的速率增加，預計到2022年化石能源消費的全球CO2排放量將達到36.6Gt/年;2012—2021年土地使用方式的改變則造成4.5±2.6Gt/年的碳排放[1]。海洋是地球上最大的碳庫，其碳儲量約是大氣碳庫的50倍、陸地碳庫的20倍，吸收并封存全球人為CO2總排放量的26%;2012—2021年新增海洋碳匯量為2.9±0.4Gt/年，相當于減排CO2為10.6±1.5Gt/年（圖1）[1]。因此，發揮海洋系統巨大的增匯潛力是應對氣候變化的重要途徑之一。海洋系統的自然碳匯過程主要依靠廣袤的海表面積，利用海水碳酸鹽緩沖體系，吸收大氣CO2并解離成碳酸氫根和碳酸根離子，該過程主要發生在中高緯度地區的開闊大洋[2]。

依據聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）現有的方法學工作框架，達到履約條件的自然系統碳匯（包括海洋碳匯）強調人為活動主動干涉的碳匯增量，是相對于基線情景（無人為干擾）的額外碳匯量[3]?；谏鲜鲈瓌t，近年來多種海洋（碳）負排放（OCNE）技術方案或稱“CO2去除的海洋方案（Ocean-basedCDRs）”被諸多學者提出，全球各國（地區）開始加大對該技術領域的研發投入，并陸續制定科研計劃[4]（圖2（a））。例如：歐盟的“地平線歐洲計劃”除資助波浪能、海上風能等海洋可再生能源技術研發外，還對CDRs技術進行重點投入（圖2（b））;2021年美國科學院、工程院與醫學院發布《海洋二氧化碳清除與封存研究戰略》，計劃在營養施肥增匯、人工上升/下降流、大藻養殖碳匯、生態系統修復、堿性礦物增匯以及海水電化學減排/增匯6個海洋負排放技術領域進行重點投入和研發[5]（圖2（c））;2022年我國科學家牽頭發起的“海洋負排放國際大科學計劃（Global-ONCE）”啟動運行，旨在聯合國際優勢科研力量，積極探索應對氣候變化的海洋方案[6]。

1 應對氣候變化的海洋方案技術路徑

目前國內外應對氣候變化的海洋方案研究集中在濱海濕地藍碳、海水養殖環境碳匯和海洋負排放工程增匯3個方面，這些技術方案在設計之初都不同程度地考慮其生態治理功能，從而實現海洋系統增匯的最小綜合環境負效應。

1.1 濱海濕地藍碳

濱海濕地藍碳技術是基于自然的氣候變化解決方案，其原理是通過人類活動保護或修復海洋生態系統，以減少生態退化導致的碳儲量損失，提高海洋系統的碳儲存和碳封存能力。以紅樹林、鹽沼、海草床和海藻場為代表的濱海濕地生態系統能以類似陸地生態系統的方式進行管理，故該類型技術目前主要集中于沿海生態系統[5，7]。對氣候變化與海洋系統生物多樣性之間關系的科學認識的不斷加深[8]，帶動海洋生態系統保護與修復技術的研發，且該技術可實施的地理范圍將從近海向遠洋延伸[5]。以珊瑚礁生態系統為例，由于珊瑚礁的鈣化作用伴隨著CO2釋放，珊瑚礁常被視為大氣碳源[9];然而珊瑚礁與兼養的蟲黃藻共生，構成生產力最高的海洋生態系統，且隨環境變化呈現復雜的碳源-碳匯屬性[10-12]。隨著對珊瑚礁生態健康的理解加深，珊瑚礁的生態保護與修復得到加強，可人為實現珊瑚礁的生態增匯[13]。我國是世界上少數同時擁有多種濱海濕地生態系統的國家之一，我國濱海濕地類型的分布及其碳埋藏速率估算如表1所示[14]。

1.2 海水養殖環境碳匯

海水養殖環境碳匯是通過海水養殖生產活動，利用水生生物吸收并轉化水體中的CO2，實現碳埋藏或形成惰性碳，從而將碳長期儲存于海洋系統中;或通過漁業捕撈生產活動，將碳以生物體形式移出水域并進入其他渠道，從而形成穩定儲存的碳形態。海水養殖環境碳匯主要包括藻類和貝類等養殖類型，以及增殖放流和人工魚礁的海洋牧場模式[15]。由于貝類生物在生長過程中的呼吸作用和鈣化過程均釋放CO2，貝類養殖的碳源-碳匯屬性在國際上尚存爭議[16]。多營養層次的養殖模式能夠有效減輕海水養殖活動對資源、環境的壓力，被認為是實現包括貝類在內的海洋生物碳匯擴增的有效方式[17]。

相較而言，大型藻類養殖的碳匯技術受到國際學術界的普遍認可[5]。海藻在生長過程中的光合作用能夠固定海水中的CO2并轉化為生物體有機碳，其中部分有機碳隨生物體脫落并沉降埋藏進入海床（或深海）而成為埋藏碳（生物碳泵），還有部分有機碳則以溶解有機碳（DOC）的形態釋放回到海水水體，并經由海洋微生物轉化（微生物碳泵）形成惰性溶解有機碳（RDOC）。在上述2個過程中，除形成長期儲存的埋藏碳和惰性溶解有機碳外，大部分有機碳將再次礦化形成溶解無機碳（DIC）。有學者基于碳收支模型評估全球大型海藻生態系統的儲碳能力約0.17Pg/年，相當于減排CO2約0.60Gt/年，其中RDOC形態的橫向碳匯輸出約占總碳匯量的70%（圖3）[18]。

我國是海藻養殖大國。有學者評估我國大型海藻養殖每年固定CO2約61萬t，其中56.8%可長期儲存于海洋系統中，同時不同品種大型海藻的儲碳能力存在差異[19-20]。大型海藻養殖過程中的光合固碳將碳儲存于生物體內，并通過海藻收獲過程將碳移出水體。然而目前養殖的大型海藻除部分作為工業原料外，大部分作為食品被消費，短期內將再次轉化為CO2釋放回到大氣，并不具備儲碳并改變氣候長期變化趨勢的功能。Xiong等[21]和Li等[22]的研究表明，自2007年開始嚴重威脅我國江蘇和山東沿岸生態環境的綠潮同樣具備碳匯功能，將其生物體運至遠海并人為沉降將進一步增強其碳匯能力。

1.3 海洋負排放工程增匯

海洋負排放工程增匯是通過人工上升流、提升海水堿度、海水施肥以及微生物誘導礦化等工程技術手段，人為干預海洋系統的碳循環過程，從而實現海洋系統的人為增匯。該技術路徑發端于人為干預氣候的“地球工程”設想：面對日趨緊迫的氣候問題，部分學者提出“太空安裝太陽光反射裝置”“平流層注射氣溶膠”和“增加地表/海表反照率”等針對太陽輻射管理的應急預案[23-24]，由于其生態風險具有未知性，近年來各國加大對該領域的研究投入，但目前僅作為應急預案進行數值模型研究?；诖?，有學者提出將生態系統的自然碳匯過程與工程技術手段相結合，形成“地球生態工程”設想[25]。Martin等[26]提出的海水鐵施肥增匯方案則是其中的典型技術：人類歷史上在開闊大洋進行數次海水鐵施肥的現場實驗，但現有數據仍難以驗證表層浮游植物茂生與深海儲碳之間的關系[5]。此外，由于應減少對海洋的人為干擾以及開闊大洋的使用權限存在法理爭議，近年來在人為影響顯著的近海海域實施的負排放工程方案被陸續提出[25]，其中具有代表性的包括養殖海域人工上升流增匯方案[27]、近海淺灘堿性礦物增匯方案[28]、廢水堿化入海增匯方案[29]、陸海統籌增匯方案[4]以及微生物誘導“三泵協同”增匯方案[30]。海洋負排放工程增匯技術方案尋求海洋負排放效應的最大化，將實現基于自然和生態路徑的低風險、高效益的大規模負排放碳儲存，有望打造“三泵協同效應”理論的“地球工程”新范式（圖4）[4]。

2 全球和區域海洋生態環境現狀

2.1 全球海洋生態風險

隨著全球碳排放量的增加，海水尤其是表層海水的溫度持續提升，出現海水暖化現象，超過90%的全球氣候變暖熱量被海洋吸收。與工業革命前相比，全球海表溫度升高1.2℃，導致海冰融化抬升海平面，且為臺風、颶風等極端天氣現象提供能量。20世紀90年代后期以來，登陸我國沿海的臺風的平均強度波動增強，風暴潮和海浪災害對沿海地區人民的生命和財產造成巨大損失。

受全球變暖影響，海洋環流發生改變，呈現上層海洋環流總體加速、下層海洋環流流速減緩的趨勢[31-32]，不但影響海洋對氣候的調節作用，而且對海洋生態環境產生顯著影響。沿岸上升流加強是海洋洋流系統對全球暖化的響應之一，導致營養鹽污染容量下降等不可預計的海洋生態系統改變[33]。此外，海水暖化嚴重威脅珊瑚礁生態系統健康，將破壞珊瑚蟲與蟲黃藻之間的共生關系，導致珊瑚白化[34]。

全球表層海水升溫降低氧氣在海水中的溶解度，同時增強海水分層，使表層海水的溶解氧難以擴散進入下層海水，導致全球海水脫氧。在過去的50年中，全球變暖已使中、東赤道大西洋和赤道太平洋的低氧區不斷擴大[35]。海水中的魚類、蟹類和貝類等生物在低氧的環境下受到嚴重影響甚至窒息死亡，從而造成海洋生態危機。隨著大氣二氧化碳濃度的升高，海水酸化現象日益加劇。近200年來全球表層海水pH 值平均降低0.1，直接或間接影響海洋生物的生長、繁殖和代謝過程，改變海洋生物群落結構，影響海洋生物多樣性，破壞海洋生態平衡[36]。以富營養化為主的局部人為因素進一步加劇近海底層海水的季節性酸化，近年來我國黃海在秋季頻繁觀測到低于1.5的文石飽和度[37]，底棲貝類幾乎絕跡。綜上所述，全球海洋生態面臨惡化趨勢，且具有不容忽視的生態風險[38]。

2.2 區域海洋生態災害

人類活動在影響全球碳循環的同時，氮、磷等元素的循環過程也受到影響。陸源營養物質過量輸入河口區和近海水體，導致近海海域赤潮、綠潮和褐潮等有害藻華現象頻發。自20世紀70年代以來，全球近海富營養化問題加劇，赤潮發生頻率增加且規模擴大[39-41]。滸苔綠潮自2007年起在我國黃海出現，2021年暴發時面積接近2000km2，對江蘇、山東近海生態環境和生態安全造成嚴重影響[42-43];自21世紀以來，我國黃、渤海開始出現由抑食金球藻引發的褐潮以及由馬尾藻暴發性增殖引發的金潮現象[44-45]。有害藻華頻發進一步加重近海底層水體的酸化和缺氧程度，自20世紀70年代以來，我國近海水體缺氧事件的發生頻次呈現指數型增長[46-47]。

近海河口區域過量營養鹽輸入導致近海水體富營養化的機制如圖5所示[48]。

全球每年有超過1100萬t的垃圾進入海洋，其中以塑料制品為主。目前全球海洋垃圾存量為7500萬t至1.99億t，其中80%來自沿岸生產生活、旅游娛樂、船舶航行、漁業捕撈等人類活動[49]。海洋垃圾對海洋生物、人類及海洋環境的危害是多方面的，已演變成困擾全球的海洋環境污染問題之一。廢棄漁網等垃圾會纏住船舶的螺旋槳，對船舶航行造成重大安全隱患;當塑料垃圾進入海洋后，其自然降解速率減慢，在光照、風吹和洋流作用下，很多塑料垃圾老化并被分解為更小塊，這些微塑料通過食物鏈傳遞，最終可能在人類體內富集[50-51];海洋生物誤食海洋垃圾后會引起胃部不適、行動異常、繁殖能力下降甚至死亡，每年至少有100萬只海鳥以及不計其數的海洋哺乳動物因海洋垃圾纏繞、撞傷、誤食而喪生。

除上述海水暖化、海水酸化缺氧等全球氣候變化風險以及近海富營養化、海洋垃圾等局部人類活動干擾外，濱海電力溫排水（余氯）、海洋放射性污染、石油和?；沸孤?、過度捕撈和開發、有害物種入侵以及地質災害等因素同樣導致海洋生物多樣性下降以及部分海洋生態系統服務功能退化。

3 海洋負排放技術的生態治理功能

3.1 濱海濕地生態功能恢復

濱海濕地是陸地生態系統和海洋生態系統的過渡地帶，能夠維持單位面積的高生物生產力，并承擔防止風暴潮和海岸侵蝕等復雜的生態功能。隨著海平面的上升、海洋動力侵蝕作用的加強以及人類活動的日趨頻繁，海岸侵蝕日益嚴重。我國是世界上海岸侵蝕較為嚴重的國家之一，海岸侵蝕現象從20世紀50年代末開始顯現，至80年代方被逐漸重視，一些工程結構型和生態修復型海岸防護技術被陸續提出[52]。濱海濕地生態系統中的植物可以抵御海浪和風暴潮的沖擊，其根系固著海岸堤岸，有效防止海岸侵蝕。同時，濱海濕地具有清除和轉化陸源污染的功能。以氮素為例：陸地地表徑流或地下水均比海洋系統具有更高的氮素水平，氮素直接進入近海生態系統將造成富營養化現象;陸地與海洋生態系統的這種差異源于中、高緯度地區的海水難以發揮生物固氮作用[53-54]，而淡水和土壤生態系統的生物固氮作用較為普遍[55-57]，化石肥料的廣泛使用進一步加重這種差異[58];濱海濕地復雜的氧化還原機制能夠為反硝化、厭氧氨氧化的氮去除過程提供有利環境[59]。因此，濱海濕地生態功能的恢復將有效減小人類活動產生的陸源污染對近海生態系統的沖擊，濱海濕地藍碳評估技術的完善和藍碳交易市場的發展通過將純投入的公共支出轉變為具有收益的市場行為，將為濱海濕地生態修復提供資金，從而提高濱海濕地生態修復的效率和質量。

3.2 海水養殖環境碳匯和陸海統籌增匯對近海富營養化的治理

傳統海水養殖模式是近海富營養化的成因之一，其投餌喂養模式以及岸基養殖池廢水的直接排放造成區域環境營養負載過重，引發海水缺氧酸化、有害藻華頻發等富營養化現象。我國是海水養殖大國，但養殖污染問題尚未根本解決[41，60]?？茖W合理的海水養殖模式非但不會形成污染源，反而會是治理近海富營養化的潛在抓手。例如：海藻養殖的收獲過程可從海水中移除碳，同時可從水體中回收氮、磷[20];根據評估數據，我國現有海藻養殖規模每年可從海水中去除約7.5萬t氮和0.9萬t磷，再擴大1倍的海藻養殖規模能有效限制我國沿海磷污染，而限制氮污染則須擴大17倍[61]。濾食性貝類在養殖過程中會吸收周圍環境中的病毒、細菌、有毒藻類和受污染的有機顆粒，起到凈化水體、增加水透明度的作用[62]。有學者以美國馬里蘭州切薩皮克灣為研究海域，評估牡蠣養殖過程的生態服務價值[63]。

隨著海水養殖規模的擴大和環境友好型養殖模式的推廣，海水養殖單位產量和經濟價值均將有所下降，海水養殖環境碳匯將承擔部分經濟補償，同時拓展海水養殖品種的資源化利用途徑是維持海水養殖產業經濟收入的重要手段之一。例如：養殖海藻在作為有機肥料生產原料的同時也可作為飼料，最新研究表明在牛飼料中使用大型海藻將有效減少牛胃腸道的甲烷排放[64];海藻有機肥料替代化肥在農業生產活動中使用將提高土壤環境質量，有效降低農業生產的面源污染，改變地表和地下徑流的營養鹽負載，而河口陸源有機碳的存留與入海河流營養鹽負載相關[65]。陸海統籌生態工程的實施在整體增加陸海生態系統碳匯效應的同時，可實現生源要素循環的人為可控，從而從根源上解決近海富營養化的問題。

3.3 人工上升流應對海水暖化和缺氧現象

養殖海域人工上升流增匯是通過放置人工系統形成自海底到海面的海水流動，促進海洋吸收大氣CO2，從而實現碳匯增加的生態工程技術手段之一。人工上升流系統將改變養殖海域營養鹽、溶解氧、無機碳的時空錯配問題，調節系統內的生物要素機制，將“污染場”變為“增匯場”[4]。人工上升流通過將海底較冷的海水提升至海表，有效緩解作用區域內的海水暖化現象。在自然上升流的作用下，南大洋的海表升溫效應相較于北極海域有顯著延遲[66-67]。

全球珊瑚礁系統正在受到海水暖化的嚴重威脅。研究表明，澳大利亞大堡礁歷史上出現的數次珊瑚白化事件均主要由于海表的極端高溫[68]。理論上，在熱帶近海珊瑚礁區域周邊布設人工上升流，并基于海水物理化學環境智能化控制其啟動和關閉，能夠將深海營養鹽輸送到高生物生產力的珊瑚礁生態系統，從而實現增匯目標，同時深海較冷水體也將減少珊瑚礁對極端高溫天氣的熱脅迫響應[69]。

人工上升流將深海冷水提升到海表的同時，表層富氧海水將形成補償水體而被帶到海洋深層，潛在可能緩解底層缺氧問題[70]。數值模型研究表明，人工上升流的使用將有效減少半封閉海域的缺氧區面積[71];但也有現場試驗表明，盡管最小溶解氧層的體積在人工上升流作用下縮小，但由于表層海水的施肥效應，水柱的平均溶解氧濃度有所降低[72]。在全球升溫的影響下，海水季節性層化作用加強，近海缺氧事件的發生將越來越頻繁。因此，人工上升流將成為人為調控碳、氮、氧元素時空分布的重要工程技術手段。

3.4 海水堿化增匯緩解近海酸化問題

珊瑚礁生態系統受熱脅迫的同時還受到海水酸化的嚴重威脅[73]。研究表明，提高海水pH 值能有效增強珊瑚在熱脅迫和海水酸化作用下的生態恢復能力[74]。海水堿化增匯是通過堿性礦物促溶[28]、廢水堿化排放[29]、海水電解堿化[74]等工程技術手段，人為提升海水堿度，增強海水對CO2的緩沖能力，從而實現增匯目標。隨著海水堿度的提升，海水pH 值將有所提升，可提高文石飽和度，有效緩解海水酸化的負面效應[75]。

海水酸化環境是實施堿性礦物增匯的有利場所。隨著海水CO2分壓的升高（酸化過程），以橄欖石為代表的堿性礦物的溶解速率加快[76]。黃海冷水團是我國季節性酸化最為嚴重的區域之一，嚴重影響底棲貝類生物的生長[37]。黃海中部底層冷水團是冬季水體的殘留，其接收從上層真光層沉降的有機物，并同步累積耗氧和礦化再生的無機碳，隨后在冬季海表降溫并使表底層水體混合，層化季節累積的無機碳又通過海-氣交換機制釋放回到大氣。理論上，在黃海冷水團的形成過程中提升底層海水堿度，一方面，可將礦化再生的無機碳固定在海水系統中，不再于冬季被釋放;另一方面，可有效提高海水pH 值，消解海水酸化作用。

3.5 全球氣候治理的海洋解決方案與全球海洋生態治理

由于作用對象的一致性和實施目標的差異性，海洋負排放和海洋生態治理是部分交叉和相互并行的2個技術體系（圖6）。

面對全球氣候治理目標，海洋負排放生態工程在實施過程中需要配套海洋碳匯核算和評估技術體系?；诋斍凹夹g基礎，海洋碳匯核算和評估技術體系要滿足“可測量、可核查、可驗證”的第三方認證要求，發展現場碳檢測技術，結合衛星遙感反演技術和海洋生物-地球-化學循環數值模擬，減小海洋碳匯評估的時空不確定度，提高海洋碳匯監測的精確度和時空分辨率?；趯Ｑ笊鷳B系統碳循環科學認識的進一步深入，遙感反演和數值模擬技術的發展也為海洋生態系統功能評估技術的發展提供科學基礎，同時為全球海洋生態治理熱點區域的預判提供高效工具。在海洋負排放工程實施方面，以碳循環為核心的海洋生源要素循環人為調控技術可為生態治理提供海水堿化、人工上升流、微生物碳酸鹽等技術，該技術體系以海洋負排放為核心目標，以海洋生態保護和修復為實施條件。同時，隨著海洋生態系統逐漸恢復健康狀態，可提高海洋生物生產力和海洋生物多樣性，使大氣中更多的CO2以生物質形式停留在海洋生態系統中。珊瑚礁生態系統和濱海濕地生態系統的修復和維護都具有海洋負排放功能，但其技術研發將以海洋生態治理為核心目標、以海洋負排放為輔助效果。需要注意的是，這類技術對于去除大氣CO2存在效用上限。此外，針對塑料污染、核放射污染、過度捕撈等人類活動的特定影響，應發展相應的海洋生態治理技術，海洋負排放技術無法解決該類生態環境問題。海洋負排放技術將與海水電解制氫和氫儲能、海上風能、波浪能等碳減排技術相結合，進一步擴大海洋解決方案的氣候治理效益。

隨著人類活動對地球系統影響的日趨激烈，氣候變化和海洋生態退化成為21世紀人類可持續發展的全球性新課題。大氣和海洋環境污染均表現出跨國界、跨區域以及全球覆蓋的特征，而人類干預與環境效應之間存在異地性，導致對全球氣候和海洋治理的監管缺少法律約束?！毒┒甲h定書》的簽訂為國際社會治理全球環境問題提供可借鑒的合作機制，然而海洋碳匯核算和技術標準等在國際上尚存爭議。因此，推進制定海洋碳匯核算和海洋負排放技術的國際標準，將對海洋生態治理國際標準的制定提供經驗和平臺基礎。

4 結語

海洋負排放技術是通過人工干預海洋生態系統，促進海洋生態系統對CO2的吸收和固定，從而達到減少大氣CO2的目的。這項技術的實施在應對全球氣候危機的同時，可以保護和恢復海洋生態系統，具有生態治理功能。

海洋生態系統是地球上最大的生態系統之一，具有重要的生態功能和經濟價值。然而隨著人類活動的不斷增加，海洋生態系統同時受到海洋環流改變、海水酸化脫氧等海洋物理化學環境的全球性影響以及人為活動污染的局部脅迫，其生態功能受到嚴重的破壞，導致海洋生物數量減少、海洋生物多樣性降低、海洋生態平衡失調等問題。海洋負排放技術可以通過增加海洋生物數量和提高海洋生物多樣性，保護并恢復海洋生態系統，其生態治理功能主要體現在3個方面。

（1）促進海洋生物的生長和繁殖。海水施肥增匯、大型海藻人工養殖增匯以及人工上升流增匯均是通過海洋植物對CO2的光合固定和吸收以及海洋生態系統（碳泵）轉化形成長周期碳儲存，海洋生物的數量和種類將隨海洋生態系統碳通量的加大而增加。

（2）提高海洋生態系統的穩定性和抗干擾能力。海水堿化增匯和人工上升流增匯將緩解海水酸化和變暖的影響，避免底層缺氧區的出現，提高海洋生態系統的穩定性;濱海濕地的保護和恢復在增加藍碳的同時，將增強海洋生態系統的抗干擾能力。

（3）促進海洋生態系統的循環利用。海洋生態系統是復雜的循環系統，人工上升流技術的應用將人為加快海洋系統內部的元素循環，與陸海統籌生態工程相結合，在實現自然系統碳匯整體增加的同時，減少資源浪費和環境污染。

綜上所述，海洋負排放技術具有生態治理功能，在海洋生態系統增匯的同時保護和恢復海洋生態系統，為海洋可持續發展提供重要支持。

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