养殖海藻真的能固碳数百年吗？
简短的回答是：在当前的养殖模式下，微乎其微。养殖海藻固定的碳大多储存在短期碳库中——比如海藻本身，几个月内就会被收获并利用——或者以溶解态和颗粒态有机物的形式释放回环境中[5]。例如，英国一项对温带海带养殖场的研究发现，高达70%的固碳以颗粒有机碳的形式释放，该养殖场每年每公顷仅封存约0.05吨二氧化碳当量，数量极小[1]。相比之下，一项针对中国海带养殖场的研究表明，抗微生物降解的惰性溶解有机碳（RDOC）约占释放溶解碳的58%，其中85%的RDOC分子在长期降解实验中持续存在[2]。然而，即便这项研究也指出，大部分碳最终进入被收获的生物质中，而非被埋藏。一项对中国海带养殖场的生命周期评估计算显示，生物质碳占总固碳量的86%，而RDOC和沉积碳仅占14%[3]。因此，尽管部分碳可以被封存，但绝大多数并未实现。
如果沉没海藻效果不佳，那什么才有效？
海藻养殖最具潜力的气候效益，在于利用 harvested 的生物质替代温室气体排放量高的产品。一项针对加拿大不列颠哥伦比亚省的建模研究发现，只有当海藻基产品取代了排放更密集的替代品时——例如用海藻作为牲畜饲料以减少甲烷排放，或作为生物肥料替代合成化肥[4]——气候效益才能真正实现。在他们的情景中，仅靠海洋碳封存效率相对较低，但产品替代每年可避免0.20至8.2太克（百万吨）二氧化碳当量的排放，相当于该省年排放量的0.3%至13%[4]。同样，一项全球技术经济分析得出结论：利用养殖海藻生产每年可避免十亿吨二氧化碳当量排放的产品，每吨二氧化碳当量可获利50美元；而直接将海藻沉入深海则需花费每吨480美元[6]。关键在于，这些产品必须具有真实、可量化的减排效果——例如可减少牛甲烷排放的Asparagopsis海藻，或低碳食品配料[8]。然而，大多数海藻产品的碳足迹和减排潜力尚未得到量化[8]。
海藻养殖能否扩大规模以对全球产生实质影响？
规模化养殖面临巨大的生物物理和经济障碍。若要每年封存或避免10亿吨二氧化碳——约占全球年排放量的2%至3%——就需要在超过9万平方公里的海域进行养殖，这相当于当前全球海藻养殖面积的30倍以上[6]。这一面积大致与葡萄牙相当。即便如此，其成本与效益仍依赖于乐观假设：低廉的养殖成本、高产量，以及海藻中几乎所有的碳都能从大气中移除（忽略与浮游植物的竞争）[6]。一项涵盖100多项研究的综合评估指出，目前即使在低排放情景下，全球海藻养殖场的碳移除能力也可能被其自身排放所抵消——因为大多数养殖能源和材料依赖化石燃料——最终导致每年净排放约-0.11太克碳[5]。当前全球养殖面积极小（仅占野生海藻分布范围的0.06%），这限制了其现在及中期未来的作用[5]。此外，气候变化本身也对海藻养殖构成威胁：海洋变暖、酸化、海洋热浪及病害会降低产量并导致作物损失[7]。例如，北大西洋的预测模型显示，在未来变暖条件下，诸如翅藻和掌状海带等关键物种的适宜栖息地将大幅减少[7]。因此，尽管海藻养殖能有所贡献，但它并非万能灵药，必须作为更广泛气候解决方案组合的一部分。
本文引用的文献
量化养殖海带（Saccharina latissima）的生长、侵蚀与脱落速率，以评估温带海藻养殖的碳封存潜力
英国一处海藻养殖场每年每公顷固碳0.14吨，但其中高达70%以颗粒有机碳形式释放，实际每年每公顷仅封存约0.05吨二氧化碳当量。
在海藻（巨藻）养殖环境中以难溶性溶解有机碳形式进行的碳封存
在中国的一个海带养殖海湾中，溶解有机碳（DOC）显著增加，其中约58%为难以被微生物降解的惰性溶解有机碳（RDOC），且85%的RDOC分子能够长期存留。
海藻全生命周期中的碳封存评估与分析
中国海带的生命周期评估显示，其总碳封存量为97.73克碳/平方米/年，其中生物质碳占86%，RDOC/沉积碳占14%。
温带水域海藻养殖的潜在气候效益
在不列颠哥伦比亚省，海藻养殖每年可封存或避免0.20至8.2太克二氧化碳当量（占该省排放量的0.3%至13%），但实现这些效益需要产品替代，而不仅仅是海洋封存。
海藻养殖的碳移除与气候变化缓解作用：知识现状综述
对超过100项研究的综述得出结论：大多数海藻碳为短期储存；由于依赖化石燃料，当前全球海藻养殖场为净排放源（-0.11 Tg C/年）。
海藻养殖在减缓气候变化方面面临的经济与生物物理限制
全球模型显示，通过沉没法实现十亿吨级二氧化碳移除的成本为每吨480美元，而产品替代方案可产生每吨二氧化碳当量50美元的利润，但需占用超过9万平方公里的农业用地。
北大西洋可持续海藻养殖与气候变化：挑战与机遇
气候变化通过变暖、酸化和疾病威胁北大西洋的海藻养殖；预测模型显示，关键物种将面临大面积栖息地丧失。
海藻在减缓气候变化中的潜在作用
海藻可通过生态修复、水产养殖、产品替代及深海沉降等方式助力减缓气候变化，但碳核算的不确定性与生态影响仍是主要挑战。