（图源：Coral Guardian）
珊瑚礁覆盖面积为28.43万平方公里(Spalding et al.， 2001)，不到海洋表面面积的0.1%。然而，它们是最多样化的生态系统之一，承载着数千种生物。
考虑到当前的气候挑战，以及海洋储存和释放的大量碳，珊瑚礁在碳平衡（Carbon Balance）中的作用就出现了问题。珊瑚能够捕捉、释放和积累不同形式的碳(HCO3 -、CO2、CaCO3…)，并通过多种机制，如虫黄藻（zooxanthellae）进行的光合作用、细胞呼吸和钙化。
要确定珊瑚的碳平衡，一种方法是考虑珊瑚新陈代谢（corals’ metabolism）过程中，吸收和释放的碳量的差异(Tambutté et al.， 2011)。
在一方面，虫黄藻光合作用和骨骼形成过程中，碳以碳酸钙(CaCO3)的形式固定；另一方面，一些碳通过珊瑚呼吸和钙化过程，以二氧化碳(CO2)的形式释放出来。
通过光合作用固定的碳量与珊瑚呼吸释放的碳量大致相同。因此，这些过程中所涉及的碳的净效应，估计接近于零(Frankignoulle和Gattuso, 1993年)。因此，为了简化目前的讨论，我们将重点聚焦珊瑚骨骼的形成和积累过程中所捕获和释放的碳。
·珊瑚: 碳汇(C)和二氧化碳来源(CO2)
珊瑚钙化（CaCO3形成骨骼）通过氢离子的疏散释放出二氧化碳。当钙化产生一单位（化学上称为“摩尔”）的CaCO3时，水柱中释放出0.6单位的CO2 (Ware et al.， 1992)。
这个值是一个估计值，它可以根据不同的因素而变化，如物种的组成和珊瑚礁群落的丰度(Tunnicliffe, 1983;?Kayanne?et al.， 1995)、珊瑚覆盖等因素(Tambutté et al.， 2011)。
在现场，对莫雷亚（Moorea）地区的一个珊瑚礁采取了措施，该地被认为是一个参考礁(Gattuso?等人，1993年;Tambutte?et al ., 2011)。在这里，珊瑚礁释放二氧化碳的速度估计为每天大约1.5 mmol/m2。如果我们使用这些结果来估计一个全球近似值，我们得到的结果相当于珊瑚礁每年大约排放155.65千兆摩尔的二氧化碳(Spalding等人，2001年)。
因此，主要由珊瑚主导的珊瑚礁是二氧化碳的一个来源(Allemand, 2019年)。仅考虑二氧化碳中存在的碳部分，全球珊瑚礁钙化过程造成的碳排放在二氧化碳期间估计为每年1.86兆吨碳(1mol CO2 = 44 g)。
然而，珊瑚礁也能以碳酸钙的形式不断积累和储存碳，这些碳酸钙形成了珊瑚礁的钙质骨架（calcareous skeleton）。根据Frankignoulle和Gattuso(1993)的研究，估计珊瑚礁每年碳汇近70 - 90百万吨。
综上所述，根据这些估计，珊瑚礁每年通过钙化释放1.86兆吨的碳，但它们也能够通过在骨骼中积累CaCO3每年储存70至90百万吨的碳。根据这一信息，考虑到在珊瑚骨骼的形成和积累过程中释放的CO2和储存的CaCO3，珊瑚礁每年的碳净储存量（carbon net storage）在68.14 - 88.14百万吨碳之间。同样，这是基于参考值的近似值，如上所述，每个生态系统的近似值可能不同。
·被珊瑚吸收和积累的碳会发生什么?
大部分的碳将通过不断堆积的钙质骨架形成珊瑚礁的框架。相对而言，人们对这种真正的碳汇的未来仍知之甚少。其中一部分将构成珊瑚礁的框架(灰色箭头，图1A);
另一部分将通过生物侵蚀(例如珊瑚礁生物对珊瑚骨骼的刮擦和钻孔作用;(绿色箭头，图1A)。最后，通过自然/化学溶解将一定量的水释放到水中(黑色箭头，图1A)。
与人类驱动的大气二氧化碳增加有关的海洋酸化（Ocean acidification），破坏了这些过程之间的平衡(见我们关于这个主题的文章)。大气中二氧化碳含量越高，意味着海洋吸收的二氧化碳就越多，从而导致水中氢离子（hydrogen）含量的增加。氢离子越多，环境的酸性就越强，干扰了钙化的机制。结果是钙化减少(橙色箭头，图1B)，珊瑚溶解增加(黑色箭头，图1B)和生物多样性的整体侵蚀。
图1所示。在基线情景(A，上)和海洋酸化情景(B，下)中珊瑚礁碳交换的简化方案。箭头表示各生物过程中碳释放和捕获的方向。来源：Coral Guardian。
·结论
这些对珊瑚礁碳平衡的估计表明它们是碳汇。即使它们释放二氧化碳，珊瑚也能在其钙质骨骼中以碳酸钙(CaCO3)的形式积累更多的碳。然而，气候变化导致的海洋酸化破坏了珊瑚礁骨骼的形成和积累，加速了骨骼的溶解，减缓了钙化过程，威胁到整个生态系统的框架。
尽管如此，重要的是不能仅仅把珊瑚礁的价值降低为碳储量或碳源。它们拥有巨大的生物多样性，提供海岸保护，同时直接或间接地支持人类社区的经济活动。气候变化的共同挑战，加上海洋酸化和温度升高等因素，迅速改变了它们的功能，迫使我们提高对这些过程的理解，使我们的措施适应这些变化，并每天改变我们的习惯。
（CREDIT：Coral Guardian）