تسميد المحيط بالحديد: هل زيادة محتوى الحديد في البحر حل مستدام لتغير المناخ؟

رصيد الصورة:
الصورة الائتمان
ستوك

تسميد المحيط بالحديد: هل زيادة محتوى الحديد في البحر حل مستدام لتغير المناخ؟

تسميد المحيط بالحديد: هل زيادة محتوى الحديد في البحر حل مستدام لتغير المناخ؟

نص عنوان فرعي
يختبر العلماء لمعرفة ما إذا كانت زيادة الحديد تحت الماء يمكن أن تؤدي إلى مزيد من امتصاص الكربون ، لكن المنتقدين يخشون من مخاطر الهندسة الجيولوجية.
    • كاتب:
    • اسم المؤلف
      البصيرة الكمومية
    • 3 أكتوبر 2022

    ملخص البصيرة

    لاستكشاف دور المحيطات في تغير المناخ، يختبر العلماء ما إذا كانت إضافة الحديد إلى مياه البحر يمكن أن تعزز الكائنات الحية التي تمتص ثاني أكسيد الكربون. وهذا النهج، رغم أنه مثير للاهتمام، قد لا يكون فعالا كما هو مأمول بسبب التوازن المعقد بين النظم البيئية البحرية والكائنات الحية الدقيقة ذاتية التنظيم. وتمتد الآثار المترتبة على ذلك إلى السياسات والصناعة، مع دعوات إلى دراسة متأنية للتأثيرات البيئية وتطوير أساليب أقل تدخلاً لعزل الكربون.

    سياق تخصيب المحيط بالحديد

    يجري العلماء تجارب في المحيط من خلال زيادة محتواه من الحديد لتشجيع نمو الكائنات الحية التي تمتص ثاني أكسيد الكربون. في حين أن الدراسات واعدة في البداية ، يجادل بعض الباحثين بأن إخصاب المحيط بالحديد سيكون له تأثير ضئيل على عكس تغير المناخ.

    إن محيطات العالم مسؤولة جزئيًا عن الحفاظ على مستويات الكربون في الغلاف الجوي، وذلك في المقام الأول من خلال نشاط العوالق النباتية. تأخذ هذه الكائنات ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي من النباتات ومن عملية التمثيل الضوئي؛ أما تلك التي لا تؤكل، فتحتفظ بالكربون وتغرق في قاع المحيط. يمكن أن تبقى العوالق النباتية في قاع المحيط لمئات أو آلاف السنين.

    ومع ذلك، تحتاج العوالق النباتية إلى الحديد والفوسفات والنترات لتنمو. يعد الحديد ثاني أكثر المعادن شيوعًا على الأرض، ويدخل إلى المحيط من الغبار الموجود في القارات. وبالمثل، يغوص الحديد إلى قاع البحر، لذا فإن بعض أجزاء المحيط تحتوي على كمية أقل من هذا المعدن مقارنة بأجزاء أخرى. على سبيل المثال، يحتوي المحيط الجنوبي على مستوى حديد أقل وعدد من العوالق النباتية أقل من المحيطات الأخرى، على الرغم من أنه غني بالمغذيات الكبيرة الأخرى.

    يعتقد بعض العلماء أن تشجيع توافر الحديد تحت الماء يمكن أن يؤدي إلى المزيد من الكائنات الحية الدقيقة البحرية التي يمكنها امتصاص ثاني أكسيد الكربون. كانت الدراسات المتعلقة بتخصيب المحيطات بالحديد موجودة منذ ثمانينيات القرن الماضي عندما أجرى عالم الكيمياء الحيوية البحرية جون مارتن دراسات قائمة على الزجاجات توضح أن إضافة الحديد إلى المحيطات الغنية بالمغذيات قد أدى إلى زيادة أعداد العوالق النباتية بسرعة. من بين 1980 تجربة تخصيب بالحديد على نطاق واسع أجريت بسبب فرضية مارتن ، أسفرت تجربتان فقط عن إزالة الكربون المفقود بسبب نمو الطحالب في أعماق البحار. فشل الباقي في إظهار تأثير أو كان له نتائج غامضة.

    التأثير التخريبي

    تسلط الأبحاث التي أجراها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الضوء على جانب حاسم من طريقة تخصيب المحيطات بالحديد: التوازن الحالي بين الكائنات الحية الدقيقة البحرية وتركيزات المعادن في المحيط. وتُظهر هذه الكائنات الحية الدقيقة، التي تلعب دورًا حاسمًا في سحب الكربون من الغلاف الجوي، قدرة على التنظيم الذاتي، وتغيير كيمياء المحيطات لتلبية احتياجاتها. تشير هذه النتيجة إلى أن مجرد زيادة الحديد في المحيطات قد لا يعزز بشكل كبير قدرة هذه الميكروبات على عزل المزيد من الكربون لأنها تعمل بالفعل على تحسين بيئتها لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.

    ويتعين على الحكومات والهيئات البيئية أن تأخذ في الاعتبار العلاقات المعقدة داخل الأنظمة المحيطية قبل تنفيذ مشاريع الهندسة الجيولوجية واسعة النطاق مثل تخصيب الحديد. في حين أن الفرضية الأولية تشير إلى أن إضافة الحديد يمكن أن يزيد بشكل كبير من عزل الكربون، إلا أن الواقع أكثر دقة. ويتطلب هذا الواقع نهجا أكثر شمولا للتخفيف من آثار تغير المناخ، مع الأخذ في الاعتبار الآثار المترتبة على النظم البيئية البحرية.

    بالنسبة للشركات التي تتطلع إلى التقنيات والأساليب المستقبلية لمكافحة تغير المناخ، يؤكد البحث على أهمية الفهم البيئي الشامل. إنه يتحدى الكيانات للنظر إلى ما هو أبعد من الحلول المباشرة والاستثمار في المزيد من الأساليب القائمة على النظام البيئي. ومن الممكن أن يعزز هذا المنظور الابتكار في تطوير حلول مناخية ليست فعالة فحسب، بل مستدامة أيضًا.

    الآثار المترتبة على تسميد المحيط بالحديد

    قد تشمل الآثار الأوسع لتخصيب المحيط بالحديد ما يلي: 

    • يواصل العلماء إجراء تجارب تخصيب الحديد لاختبار ما إذا كان بإمكانه تنشيط مصايد الأسماك أو العمل على الكائنات الحية الدقيقة البحرية المهددة بالانقراض. 
    • تواصل بعض الشركات والمؤسسات البحثية التعاون في التجارب التي تحاول تنفيذ مخططات تخصيب المحيط بالحديد لجمع أرصدة الكربون.
    • زيادة الوعي العام والاهتمام بالمخاطر البيئية لتجارب تخصيب الحديد في المحيطات (مثل تكاثر الطحالب).
    • ضغوط من دعاة الحفاظ على البيئة البحرية لحظر جميع مشاريع التسميد بالحديد على نطاق واسع بشكل دائم.
    • وضعت الأمم المتحدة مبادئ توجيهية أكثر صرامة بشأن التجارب التي سيسمح بها في المحيطات ومدتها.
    • زيادة الاستثمار من جانب الحكومات والقطاع الخاص في البحوث البحرية، مما يؤدي إلى اكتشاف طرق بديلة وأقل تدخلاً لعزل الكربون في المحيطات.
    • تعزيز الأطر التنظيمية من قبل الهيئات الدولية، مما يضمن توافق أنشطة تخصيب المحيطات مع المعايير العالمية لحماية البيئة.
    • تطوير فرص سوقية جديدة لتقنيات المراقبة البيئية، حيث تسعى الشركات إلى الامتثال للوائح أكثر صرامة بشأن التجارب المحيطية.

    أسئلة للنظر فيها

    • ما هي التداعيات الأخرى التي قد تنجم عن إجراء التخصيب بالحديد في محيطات مختلفة؟
    • وإلا كيف يمكن أن يؤثر التسميد بالحديد على الحياة البحرية؟