湖泊、水库等淡水水体对二氧化碳的吸收与积累，因可能为实现碳中和社会提供新的路径而受到关注。作为淡水碳研究的重要据点之一，神户大学工学研究科教授中山圭介长期从事水环境工程相关研究，并在日本及海外推进淡水水体碳循环的调查。

从水流研究转向淡水碳：合作调查带来线索

中山圭介表示，大约十年前，围绕湖泊与水库的碳吸收和积累量，国际上开始出现系统性研究，其背景是全球对气候变暖对策的关注升温。

他最初研究方向集中在水流与波浪等领域。2015年前后，他在与一位台湾研究者交流后，因双方都关注湿地而启动合作，着手研究台湾湖泊的“新陈代谢”。

对于上世纪90年代海外论文中“湿地虽可能排放二氧化碳，但并非二氧化碳汇”的观点，中山提出不同看法。他认为湿地中丰富的浮游植物可能在吸收并积累二氧化碳。基于“湖水相较海洋流动性更弱，或更利于碳的高效积累”的判断，团队对台湾自然湖泊的浮游植物状况进行调查，并确认这些湖泊能够吸收并积累来自大气的二氧化碳。

此外，他在澳大利亚西部大学担任访问教授期间建立的合作网络，也推动了对澳大利亚湖泊的联合研究。研究对象为以水生植物丰富著称的蒙格湖，研究结果阐明了水生植物在湖泊二氧化碳吸收与积累中的贡献。

日本实地试验：神户唐櫻原水库的水草与控龟措施

在日本国内，中山团队在神户市水源之一的唐櫻原水库开展了实地试验。该项目始于约五六年前，起因是他通过同行得知神户市计划对淡水区域进行调查研究。

据介绍，神户市长期针对水质问题采取措施，包括应对自来水霉味等，并持续推进水库水质改善。神户市水务局工作人员在工作中发现，水生植物中的某些细菌可能有助于抑制蓝藻暴发。基于这一发现，研究团队在咨询水生植物专家后，在水库内种植本地水草，并同步监测水质变化以及二氧化碳的吸收与积累情况。

试验初期，种植的水草遭到入侵龟类啃食。研究团队指出，这些龟多为宠物被放生后在水库内繁殖，数量较多。随后，通过“种植水草+清除龟类”的组合措施，水草数量显著增加，水质得到改善，并确认了二氧化碳吸收效果。中山称，这类在实际水体中同时验证水质改善与碳吸收的试验在日本乃至海外都较为少见，因此受到关注。

随着国内外调查推进，中山在2023年提出“淡水碳”这一名称，用以区别海洋领域的“蓝碳”，并在论文中发表，期望将其作为应对全球变暖的措施之一加以推广。

潜力评估：淡水碳可储存区域面积更大

在谈及淡水碳的潜力时，中山给出面积对比：可储存蓝碳的沿海区域总面积约为180万平方公里，而可储存淡水碳的区域总面积约为500万平方公里。他据此认为，淡水碳在二氧化碳吸收与积累方面具有较大潜力。

他同时指出，森林在二氧化碳吸收中发挥重要作用，但随着树木老化，吸收率可能下降，淡水碳的作用或将更为关键。

中山还介绍，湿地可按氮、磷等营养物质含量分为寡营养型、中营养型和富营养型。根据既有研究与调查，生物多样性较丰富的中营养型湿地吸收与积累的二氧化碳最多，而营养水平与生物多样性较低的湿地则明显偏少。他认为，上世纪90年代部分海外研究将湿地视为二氧化碳排放源，可能与当时调查对象偏向寡营养型湿地有关。

对于寡营养型湿地，中山表示，即便基础营养水平较低，通过增加本地水生植物与浮游植物数量，也存在提升二氧化碳吸收能力的空间，其思路类似于通过种植海草提升沿海蓝碳。

他强调，浮游植物长期被视为赤潮与蓝藻问题的诱因，若数量过多导致富营养化确实可能引发水质问题，但研究也显示其在碳吸收方面具有作用。水生植物在部分场景中被认为会影响捕鱼或水上活动，但他希望更多人理解其在碳中和目标中的意义。

另一条研究线：阿寒湖毡藻球与水温变化

除淡水碳研究外，中山还持续研究日本特有的天然纪念物——毡藻球。他在加入神户大学前任职于北海道北见工业大学期间开始相关研究。阿寒湖位于北海道道东地区，被认为是世界上唯一的巨型毡藻球群落所在地。

中山介绍，他从流体力学等“水流”研究转向毡藻球课题后，通过调查发现，毡藻球由丝状藻类构成，其形成与风浪驱动的旋转作用有关。团队进一步研究毡藻球生长与水温的关系，发现水温升高时毡藻球反而变小。他表示，全球变暖对生长于寒冷地区的毡藻球构成严峻威胁，需要尽快考虑保护措施。

下一步计划：卫星数据、跨地区调查与监测体系

谈及未来研究方向，中山表示计划利用卫星数据掌握湿地现状，并在唐櫻原水库之外，与当地研究者合作，推进对阿寒湖、长野县多处湖泊、滋贺县琵琶湖以及爱媛县水库的调查。

他指出，湿地生物多样性提升与水质改善，可能进一步促进流入海洋水体环境的改善。围绕湖泊底部存在的“死区”（氧气极度缺乏区域），他表示目前仍未完全理解其形成与消失机制，希望未来能够阐明相关过程，并建立日本湖泊的监测系统。

中山同时提到，日本湿地研究者数量呈减少趋势。在缺乏显著问题的情况下，国家与地方政府对湿地管理相关调查资金较难获得。他表示，淡水区域研究潜力较大，希望有更多年轻研究者参与。