弗吉尼亚大学的研究人员在弗吉尼亚州东海岸世界上最大的修复海草草甸中发现了一个有趣的现象。他们的研究结果表明，海草可能有助于解决数百年来的气候变化问题，即使在海草死亡之后也是如此。通过使用沉积物分析方法，他们最终证实了海草捕获的碳被安全地保存在沉积物中。海草草甸的重要性不仅限于捕获碳。它们还有利于渔业并改善水质。
弗吉尼亚大学的探险家们身穿潜水服，进入了世界上最大的修复海草床。这片海草床位于弗吉尼亚州东海岸，靠近切萨皮克湾。他们在德尔马瓦半岛上架设了一个高高的三脚架。然后，他们在三脚架顶部放置了一根8英尺长的管子和一个小型振动器。振动器将铝制圆筒推入下方的历史地层深处。
弗吉尼亚大学研究教授彼得·伯格说： “我们采集了几根较长的岩芯，在岩芯底部发现类似海草组织的物质时，我们感到非常惊讶。部分岩芯的年代可以追溯到公元1000年左右，这与维京人抵达北美大陆的时间大致吻合。”伯格教授是海洋碳循环领域的专家。
初步测试结果令人鼓舞。来自弗吉尼亚大学环境科学系的伯格及其团队发现，即使海草死亡，海草床也能长期储存碳。这一发现为利用自然方法应对气候变化带来了希望。
众所周知，大叶藻（Zostera marina）海草，又称鳗草，能够有效吸收二氧化碳这种导致全球变暖的温室气体。
潮汐沼泽和红树林也是此类天然碳库。只要植物生长旺盛，这些丰富的生态系统就拥有从大气中吸收二氧化碳的卓越能力。这种交换过程通常被称为“蓝碳”，之所以得名，是因为水在其中扮演着至关重要的角色。
海草生活
确实，海草的单个嫩枝只能存活一两年。然而，鳗草的传播能力确实令人惊叹。这种植物既能通过有性繁殖（通过洋流传播种子）也能通过匍匐根茎进行无性繁殖。
这一奇妙过程的最终成果是绵延数平方英里的广袤海草床，可以持续数百年之久。鳗草之所以令人惊叹，是因为它能在瞬息万变的海洋中茁壮成长。它生长在近岸区域，利用阳光和二氧化碳不断生成新的植物体。其中一些植物体最终被沉积物掩埋，有效地将海底转化为碳库。
海草草甸死亡后储存的二氧化碳会怎样？
海草可能有助于解决气候变化问题，但海草所固定的沉积物中捕获的碳是否能够被锁住？还是说捕获的部分或全部二氧化碳会逃逸到大气中，抵消其对气候带来的好处？
伯格教授表示：“关于永恒性的问题已经争论了很多次。但在此之前，一直没有强有力的科学依据。”
“推进蓝碳研究确实已成为一个紧迫问题。弗吉尼亚大学的研究人员目前正在研究修复区域，这些区域不幸受到了 1933 年弗吉尼亚大风暴和粘菌（一种海洋疾病）的影响，导致海草草甸死亡，”伯格教授进一步补充道。
此外，由于气候变暖，海洋热浪变得越来越频繁。令人担忧的是，自20世纪初以来，全球约1900%的海草床已经消失。
他们发现了一个研究沉积物的独特机会。他们可以分析沉积物，就像检查倒下的树的年轮一样，但采用垂直方式。这将使他们能够比较 1933 年风暴造成草地消失之前和之后的时间段。
这片海草床于1999年修复，占地10,000万英亩。弗吉尼亚大学与大自然保护协会和弗吉尼亚海洋科学研究所共同负责这片保护区的维护工作。科学家们扮演着历史侦探的角色，运用科学的年代测定技术和沉积物成分分析，揭开了真相。
展示专业知识
助理教授劳伦·米勒博士打开一个大冰箱，展示了她收藏的沉积物岩芯。这些岩芯被切成两半，并用薄塑料膜包裹。一半用于测试，另一半则保存起来以备将来使用。
米勒展示了如何准备岩心以供分析。她取出固体盐块，用一把小铲子状的工具检查岩心的内容物，这些内容物类似于湿水泥或粘土。如果你用拇指和食指摩擦岩心，会感觉它们很凉，大多是干燥的，呈粉状。
彼得·伯格教授说：“你取少量湿沉积物样本，在低温下干燥，直到水分完全蒸发，然后称重。接着把它放进高温烘箱，让所有有机物燃烧殆尽，再称重一次。两次重量的差值就是有机物。然后你可以把它转化为碳。”
海草时代
研究团队大致知道历史上哪些年份与特定的岩心深度相对应。但他们需要确定确切的匹配。
1. 铅-210年代测定
该方法使他们能够通过分析铅同位素的衰变来精确追踪时间。利用铅-210测年法，他们能够准确测定沉积物的年龄，最早可追溯到1860年左右。
2. 碳-14测年法
然后，他们利用碳-14测年法来确定在更深层地层中发现的古代沉积物的年代。
除了发现海草可能有助于解决气候变化问题外，米勒在筛选沉积物时还发现了一些小贝壳。不幸的是，有些贝壳因风暴等自然事件而破碎和损坏，因此无法用于碳测年。
米勒博士说：“我们可以从沉积物岩芯中挑选出贝壳，并了解它们的生存年代。贝壳就像我们人类一样。我们从大气中吸收放射性碳，进入我们的身体和骨骼。但当我们死亡后，这个过程就停止了。生物体死亡后，放射性碳会衰变成不同的产物，我们可以据此推断它们过去的生存年代。”
实验室分析证实，几十年前，鳗草残骸就被捕获了。随后，进入了近 70 年的休眠期，碳被困在休眠期。
“鉴于百年沉积层中的有机物含量高于现代海草覆盖的表层，我认为可以肯定地说，很久以前捕获的近 100% 的碳都保存在沉积物中，”伯格说。
研究人员研究了长达1,000年的时间跨度。即使自然环境发生变化，蓝碳捕获依然有效且持久。这对于寻找应对气候困境的可持续解决方案至关重要。
弗吉尼亚大学的凯伦·麦克格拉瑟里和谢雷尔·J·阿斯顿教授是浅海沿岸系统方面的专家，她们也参与了这项研究。她们表示：“这是一项多方面的胜利。”
麦克格拉瑟里还补充道：“海草床除了产生蓝碳之外，还能带来诸多益处，例如促进渔业发展和改善水质。我们目前正在努力为这些益处赋予市场价值。这将使我们全面了解海草保护和恢复的重要性。”
