近日，中國科學院南海海洋研究所“陳清潮逐夢深藍突擊隊”研究員譚燁輝團隊歸納總結(jié)了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)聚集吸收外部營養(yǎng)、保持并循環(huán)利用內(nèi)部營養(yǎng)、高效輸出有機碳的生態(tài)功能，提出了“珊瑚礁生態(tài)泵”（Coral reef ecological pump）概念。研究提出，如同水支持沙漠中的綠洲一樣，貧瘠熱帶海洋中的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)具有多途徑補給和高效循環(huán)營養(yǎng)物質(zhì)的功能以及可觀的有機質(zhì)輸入與輸出。
自20世紀60年代，南海海洋所對南海北部沿岸至西、中沙群島的珊瑚種類，珊瑚礁生物群落、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構及珊瑚礁的形成演化與環(huán)境記錄等開展了系統(tǒng)研究，積累了大量資料和成果；80年代拓展至南沙群島綜合科學考察研究，發(fā)現(xiàn)了珊瑚礁水體高基礎生產(chǎn)現(xiàn)象。事實上，水體高生產(chǎn)力與通常所認識的珊瑚礁高生產(chǎn)力不同。后者一般指底棲生物群落所支持的高生產(chǎn)力，而前者則主要由浮游植物貢獻。水體是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)與外部環(huán)境交換物質(zhì)和能量的主要媒介，但一直以來未獲得足夠重視。
自發(fā)現(xiàn)珊瑚礁水體高生產(chǎn)力現(xiàn)象，南海海洋所便思索這一現(xiàn)象背后所蘊含的作用機制。南海海洋所研究員黃良民在南沙群島生物生產(chǎn)力研究中發(fā)現(xiàn)，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)具有高效利用營養(yǎng)鹽和高光合效率的特征，提出了“珊瑚礁高效營養(yǎng)生態(tài)泵”概念；2001年提出了結(jié)合珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)循環(huán)規(guī)律與生物生產(chǎn)過程，開展高效營養(yǎng)生態(tài)泵機制研究的具體內(nèi)容和路徑，以獲取充足的實測數(shù)據(jù)資料，進而支持對高效營養(yǎng)生態(tài)泵機制的理論詳釋。科研人員從珊瑚礁水體的高生產(chǎn)力機制研究不斷拓展，從生態(tài)系統(tǒng)層面審視珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)能量和物質(zhì)的收支過程；總結(jié)關于外部營養(yǎng)和有機質(zhì)輸入以及珊瑚礁及周邊水體高生產(chǎn)力的研究成果，在“珊瑚礁高效營養(yǎng)生態(tài)泵”的基礎上提出了“珊瑚礁生態(tài)泵”的概念。
這一新概念闡述了外部營養(yǎng)和有機質(zhì)可通過多種途徑輸入聚集到珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)。珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)高效保持和循環(huán)利用營養(yǎng)物質(zhì)，可支持本地底棲生物群落高生產(chǎn)力，輻射支持周圍水體浮游生物群落形成較高的生產(chǎn)力和生物量，使之成為有機碳向深海輸出的潛在熱點區(qū)域。該研究論述了有機質(zhì)輸入對珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)碳收支平衡和高效碳輸出功能的重要性，為解答“達爾文悖論”提供了有力證據(jù)。
“珊瑚礁生態(tài)泵”概念為認識珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)功能及維持機制提供了理論框架?？蒲袌F隊提出了珊瑚礁生態(tài)泵研究的優(yōu)先發(fā)展方向（珊瑚礁及其周圍海域組成相互聯(lián)系的景觀，應從景觀水平探討評估珊瑚礁系統(tǒng)碳輸出能力及其碳源/匯角色），為進一步探究珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)在變化海洋中的穩(wěn)定維持機制、生態(tài)服務功能以及在海洋碳循環(huán)中的作用提供了重要科學依據(jù)。
相關研究成果以封面論文形式，在線發(fā)表在《海洋學報（英文版）》上。研究工作得到國家自然科學基金和南海海洋所自主部署項目等的支持。
