لقاح آهن اقیانوس: آیا افزایش محتوای آهن در دریا راه حلی پایدار برای تغییرات آب و هوایی است؟

• نویسنده:
• نام نویسنده

  آینده نگاری کوانتوم ران
• اکتبر 3، 2022

خلاصه بینش

دانشمندان با بررسی نقش اقیانوس ها در تغییرات آب و هوایی، در حال آزمایش هستند که آیا افزودن آهن به آب دریا می تواند موجوداتی را که دی اکسید کربن را جذب می کنند، تقویت کند یا خیر. این رویکرد، اگرچه جذاب است، اما به دلیل تعادل پیچیده اکوسیستم‌های دریایی و میکروارگانیسم‌های خودتنظیمی، ممکن است آنطور که انتظار می‌رفت مؤثر نباشد. این پیامدها به سیاست و صنعت گسترش می‌یابد، و خواستار بررسی دقیق اثرات زیست‌محیطی و توسعه روش‌های کمتر تهاجمی برای ترسیب کربن است.

زمینه لقاح آهن اقیانوس

دانشمندان در حال انجام آزمایشاتی بر روی اقیانوس با افزایش میزان آهن آن برای تشویق رشد موجوداتی هستند که دی اکسید کربن را جذب می کنند. در حالی که مطالعات در ابتدا امیدوارکننده هستند، برخی از محققان استدلال می‌کنند که لقاح با آهن اقیانوس‌ها تأثیر کمی در معکوس کردن تغییرات آب و هوایی خواهد داشت.

اقیانوس‌های جهان تا حدی مسئول حفظ سطح کربن اتمسفر، عمدتاً از طریق فعالیت فیتوپلانکتون‌ها هستند. این موجودات دی اکسید کربن اتمسفر را از گیاهان و فتوسنتز می گیرند. آنهایی که خورده نمی شوند، کربن را حفظ می کنند و به کف اقیانوس فرو می روند. فیتوپلانکتون ها می توانند صدها یا هزاران سال در کف اقیانوس قرار بگیرند.

با این حال، فیتوپلانکتون ها برای رشد به آهن، فسفات و نیترات نیاز دارند. آهن دومین ماده معدنی رایج روی زمین است و از گرد و غبار در قاره ها وارد اقیانوس می شود. به طور مشابه، آهن به کف دریا فرو می‌رود، بنابراین برخی از قسمت‌های اقیانوس نسبت به سایرین کمتر از این ماده معدنی برخوردار هستند. به عنوان مثال، اقیانوس جنوبی دارای سطح آهن و جمعیت فیتوپلانکتون کمتری نسبت به سایر اقیانوس‌ها است، حتی اگر از نظر درشت مغذی‌های دیگر غنی باشد.

برخی از دانشمندان بر این باورند که تشویق به دسترسی به آهن در زیر آب می تواند منجر به میکروارگانیسم های دریایی بیشتر شود که می توانند دی اکسید کربن را جذب کنند. از دهه 1980، زمانی که جان مارتین، بیوژئوشیمیدان دریایی، مطالعاتی بر پایه بطری انجام داد که نشان می‌داد افزودن آهن به اقیانوس‌های با مواد مغذی بالا به سرعت جمعیت فیتوپلانکتون‌ها را افزایش می‌دهد، مطالعات در مورد لقاح آهن اقیانوس‌ها انجام شده است. از 13 آزمایش لقاح آهن در مقیاس بزرگ که بر اساس فرضیه مارتین انجام شد، تنها دو آزمایش منجر به حذف کربن از دست رفته در رشد جلبک های اعماق دریا شد. بقیه نتوانستند تأثیری نشان دهند یا نتایج مبهمی داشتند.

تاثیر مخرب

تحقیقات موسسه فناوری ماساچوست یک جنبه مهم از روش لقاح آهن اقیانوس را برجسته می کند: تعادل موجود بین میکروارگانیسم های دریایی و غلظت مواد معدنی در اقیانوس. این میکروارگانیسم ها که در بیرون کشیدن کربن از اتمسفر حیاتی هستند، ظرفیت خود تنظیمی را از خود نشان می دهند و شیمی اقیانوس ها را برای برآوردن نیازهایشان تغییر می دهند. این یافته نشان می‌دهد که صرفاً افزایش آهن در اقیانوس‌ها ممکن است ظرفیت این میکروب‌ها را برای جذب کربن بیشتر افزایش ندهد، زیرا آنها قبلاً محیط خود را برای حداکثر کارایی بهینه می‌کنند.

دولت ها و ارگان های زیست محیطی باید قبل از اجرای پروژه های مهندسی زمین در مقیاس بزرگ مانند بارورسازی آهن، روابط پیچیده درون سیستم های اقیانوسی را در نظر بگیرند. در حالی که فرضیه اولیه حاکی از آن بود که افزودن آهن می‌تواند به شدت جذب کربن را افزایش دهد، واقعیت بسیار ظریف‌تر است. این واقعیت مستلزم رویکرد جامع تری برای کاهش تغییرات آب و هوایی، با در نظر گرفتن اثرات موجی از طریق اکوسیستم های دریایی است.

برای شرکت‌هایی که به دنبال فناوری‌ها و روش‌های آینده برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی هستند، این تحقیق بر اهمیت درک کامل اکولوژیکی تاکید می‌کند. این نهادها را به چالش می کشد تا فراتر از راه حل های ساده نگاه کنند و در رویکردهای مبتنی بر اکوسیستم بیشتر سرمایه گذاری کنند. این دیدگاه می تواند نوآوری را در توسعه راه حل های آب و هوایی که نه تنها موثر بلکه پایدار هستند، تقویت کند.

پیامدهای لقاح آهن اقیانوس

پیامدهای گسترده تر لقاح آهن اقیانوس ممکن است شامل موارد زیر باشد: 

• دانشمندان همچنان به انجام آزمایش‌های لقاح آهن برای آزمایش اینکه آیا می‌تواند ماهیگیری را احیا کند یا روی سایر میکروارگانیسم‌های دریایی در معرض انقراض کار کند، ادامه می‌دهند. 
• برخی از شرکت‌ها و سازمان‌های تحقیقاتی به همکاری در آزمایش‌هایی که تلاش می‌کنند طرح‌های بارورسازی آهن اقیانوس‌ها را برای جمع‌آوری اعتبار کربن انجام دهند، ادامه می‌دهند.
• افزایش آگاهی و نگرانی عمومی در مورد خطرات زیست محیطی آزمایش های لقاح آهن اقیانوس ها (به عنوان مثال، شکوفه های جلبک).
• فشار حافظان حفاظت از دریا برای ممنوعیت دائمی همه پروژه‌های کودآهن در مقیاس بزرگ.
• سازمان ملل متحد دستورالعمل های سخت گیرانه تری را در مورد اینکه چه آزمایش هایی در اقیانوس مجاز خواهد بود و مدت آنها ایجاد می کند.
• افزایش سرمایه گذاری توسط دولت ها و بخش های خصوصی در تحقیقات دریایی، منجر به کشف روش های جایگزین و کمتر تهاجمی برای ترسیب کربن در اقیانوس ها شد.
• چارچوب های نظارتی تقویت شده توسط نهادهای بین المللی، حصول اطمینان از همسویی فعالیت های لقاح اقیانوس ها با استانداردهای جهانی حفاظت از محیط زیست.
• توسعه فرصت‌های بازار جدید برای فناوری‌های نظارت بر محیط‌زیست، زیرا کسب‌وکارها به دنبال پیروی از مقررات سخت‌گیرانه‌تر در مورد آزمایش‌های اقیانوسی هستند.

سوالاتی که باید در نظر گرفته شود

• چه پیامدهای دیگری ممکن است از انجام لقاح آهن در اقیانوس‌های مختلف حاصل شود؟
• چگونه لقاح آهن ممکن است بر زندگی دریایی تأثیر بگذارد؟