珊瑚礁是生产力水平（即通过固定CO2生成有机物）最高，同时也是最脆弱的海洋生态系统之一。
珊瑚礁是生物多样性最高的海洋生态系统，在全球尺度上预计每年可固定 9 亿吨碳。海洋中来自珊瑚礁的初级生产力高达 300—5 000 g C/m2·a，而非珊瑚礁系统只贡献 50—600 g C/m2·a。虽然珊瑚礁潜在的碳汇功能早已被发现，但由于其钙化过程伴随 CO2 释放，珊瑚礁在很长时间一直被定义为碳源属性。
珊瑚礁在全球碳循环中扮演着重要角色。珊瑚礁生态系统的超强生产力主要依赖与之共生的、隶属虫黄藻科（Symbiodiniaceae）的光合作用甲藻（统称为虫黄藻，Zooxanthellae）。虫黄藻可以将高达 95% 的光合作用产物（如糖类、氨基酸、O2 等）提供给珊瑚宿主以满足其生长和钙化所需，珊瑚则将 CO2、氮、磷等代谢废物提供给虫黄藻作为养分。
但是由于目前温室气体的大量排放，沿海经济的迅速发展，导致各种气候变暖、海洋酸化等一系列问题出现，从何导致全球进三分之一的造礁珊瑚濒临灭绝，珊瑚礁“白化”问题不断频发。
珊瑚白化是珊瑚受到外界环境胁迫时比如海水温度上升将水螅体内的共生虫黄藻大量排出、失去其颜色而呈现苍白甚至完全透明的一种应激状态，如果得不到及时缓解，最终将引起珊瑚的大面积死亡甚至灭绝。
关于珊瑚礁的碳源碳汇之争由来已久，归因于不同珊瑚礁区物理、化学、生物过程的复杂性，导致碳通量与碳收支核算难以统一。
珊瑚礁区的碳通量变化主要受有机碳代谢（即光合作用与呼吸作用）和无机碳矿化（即碳酸钙的沉淀与溶解）这两个过程的协同调控。珊瑚礁区的有机碳代谢效率极高，其净生产力约为（0 ± 0.7）g C/m2·d，即光合作用固定的 CO2 几乎全部被利用，因此珊瑚礁区的 CO2 通量可能主要受无机碳矿化的调控——即珊瑚钙化、溶解过程中伴随的净 CO2 释放。
作为一种典型的混合营养生物，造礁珊瑚在自养和异养这两种生活方式间的弹性转换会影响甚至决定珊瑚礁生态系统的碳“源-汇”属性。理论上，当共生体自养生长占优势时，虫黄藻光合固定的 CO2 量大于珊瑚呼吸释放的 CO2 量，珊瑚礁区通常表现出碳汇效应；而当共生体异养生长占优势时，珊瑚会通过水螅体触手捕食浮游动物、悬浮颗粒有机物等获取额外能量，呼吸释放的 CO2 量超过虫黄藻光合固定的 CO2 量，珊瑚礁区整体往往表现为碳源效应。
在外界胁迫加剧时，珊瑚会将体内共生虫黄藻大量排出（即“白化”），造成主要由虫黄藻产生、用于维持珊瑚基础代谢的自养能量无法补给、供能失衡，共生体被动经历从自养到异养的“源汇逆转”。虽然一定程度的异养捕食会缓解珊瑚的压力，但当珊瑚过度依赖异养方式而摒弃高效的、自给自足的共生体内碳循环时，珊瑚礁生态系统就极有可能发生崩塌与瓦解。
珊瑚礁成礁过程中伴随大量碳酸盐沉积，据估计珊瑚礁区 CaCO3 的年累积量可达 0.084 Pg C，约占全球 CaCO3 年累积量的 23%—26%。随着海水 CO2 浓度上升（海洋酸化），CO32– 浓度、碳酸盐饱和度、珊瑚钙化率都随之下降；同时，珊瑚骨骼变脆、易碎，生长率下降，其抗风浪能力被削弱。而海洋酸化的直接后果则是 CaCO3 骨骼溶解向海洋释放大量 CO2，对碳酸盐体系造成不可逆转的影响。
由此可见，珊瑚礁生态系统健康时，可以是大气 CO2 的净汇；但当其退化时，则变成大气 CO2 的净源。
为此相关技术人员在如何增加其碳汇方面在做进一步的研究。
一方面保护海洋环境，加强珊瑚礁生态保护与修复，营造健康的珊瑚礁生存场所，另一方面加强珊瑚人工培育技术，增强珊瑚礁的环境适应性和抵抗力是保护珊瑚礁区生态稳定性的新思路。保持珊瑚宿主与虫黄藻间长期、稳定的共生关系，提高共生藻的光合固碳能力，促进珊瑚钙化和生长，才能增强珊瑚礁生态系统的碳汇能力。
除此之外，加强陆海统筹、减少陆源营养盐输入，可缓解近海富营养化，减少对有机碳的呼吸消耗，提高惰性碳转化效率，有效促进 MCP 固碳、储碳及向深海输送碳能力。而避免人类活动的强烈干扰（尤其是过度的海岸带开发、围填海、工程疏浚等活动），能够降低珊瑚礁区悬浮颗粒物浓度和浊度，从而增加光照强度，在降低珊瑚水螅体异养捕食的同时提高虫黄藻光合效率。因此，陆海统筹不仅可调控珊瑚的弹性营养方式，同时也能有效增强珊瑚礁区的潜在碳汇能力。
人工上升流技术是一项新兴的海洋生态工程技术，已被纳入联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）《气候变化中的海洋与冰冻圈特别报告》（SROCCC）。该技术在滨海湿地、红树林及渔业养殖等增汇应用过程中表现突出 。上升流生态工程可将深海低温高营养盐海水转移至浅海珊瑚礁区，调和珊瑚礁区水质，提高虫黄藻的光合作用能力，从而改善珊瑚礁健康状况、增强其碳汇能力 。
参考文献：
https://www.sohu.com/a/454892104_120052222
https://society.yunnan.cn/system/2022/06/08/032126356.shtml
