［本站讯］近日，山东大学海洋研究院刘纪化教授团队在海洋环境领域国际学术期刊 Marine Pollution Bulletin 发表题为“Site-specific seawater conditions modulate bacterial community responses to ocean alkalinity enhancement”的研究成果。该研究揭示了不同海域生态系统对海洋碱度增强 (Ocean Alkalinity Enhancement，OAE)的响应差异，为未来实施的环境效应评估提供了科学依据。山东大学海洋研究院博士后张连宝、博士研究生雷仕泽为论文共同第一作者，刘纪化教授为通讯作者，山东大学为第一作者单位和通讯作者单位。

OAE是目前备受关注的二氧化碳移除技术之一，可通过添加硅酸盐等碱性矿物提高海水碱度，进而提高海水二氧化碳储存能力。然而，海水具有异质性，不同海域在温度、碳酸盐体系和微生物群落组成等方面存在显著差异。因此，OAE对生态系统的影响是否具有区域异质性，是需要关注的重要科学问题。

研究团队选取青岛和三亚两个具有明显环境差异的海域，开展了橄榄石添加碱化模拟实验。结果表明，橄榄石添加在两个海域均提高了海水总碱度（TA）、溶解无机碳（DIC）和pH，并降低了二氧化碳分压（pCO₂）。由于两个海域初始碳酸盐体系状态不同，OAE对海–气二氧化碳交换产生了不同影响。青岛海水pCO₂高于大气，原本表现为向大气释放二氧化碳，橄榄石添加降低海水pCO₂后，减少了二氧化碳释放；而三亚海水pCO₂低于大气，橄榄石添加进一步降低pCO₂，从而增强了海水对大气二氧化碳的吸收。

图1：不同海域的碱度增强对细菌群落的生态影响

两个海域的细菌群落也表现出不同响应：在青岛，橄榄石添加提高了细菌丰富度，增强了微生物网络稳定性，群落确定性组装过程的重要性有所降低；而在三亚，细菌丰富度略有下降，确定性组装过程的重要性明显增强，表明当地微生物受到更强的环境筛选作用。进一步分析发现，pH是影响细菌群落组装的重要环境因素。青岛海水初始pH较低，橄榄石添加提高pH后可能缓解了原有环境压力；相比之下，三亚初始pH较高且水温更高，较快的橄榄石溶解使碳酸盐体系发生更明显变化，从而对当地微生物产生了更强的环境筛选作用。

研究表明，OAE的生态效应具有明显的区域差异，受到目标海域初始环境条件和微生物群落特征的共同影响。因此，未来OAE实际部署应充分考虑区域海洋环境差异，并开展针对性的生态风险评估。

该研究得到海洋负排放国际大科学计划（ONCE）、国家重点研发计划(2024YFF0507000)、海南省科技专项(ZDYF2023SHFZ173)和泰山学者特聘项目(tstp20250703)等项目支持。