Quantumrun

KREDYT WZROKU:

iStock

Nawożenie oceanów żelazem: czy zwiększenie zawartości żelaza w morzu jest zrównoważonym rozwiązaniem problemu zmian klimatycznych?

Naukowcy testują, czy zwiększone stężenie żelaza pod wodą może prowadzić do większej absorpcji węgla, ale krytycy obawiają się niebezpieczeństw geoinżynierii.

Autor:
nazwisko autora
Foresight Quantumrun
3 października 2022 r.

Podsumowanie spostrzeżeń

Badając rolę oceanu w zmianie klimatu, naukowcy sprawdzają, czy dodanie żelaza do wody morskiej może pobudzić organizmy pochłaniające dwutlenek węgla. To podejście, choć intrygujące, może nie być tak skuteczne, jak oczekiwano, ze względu na złożoną równowagę ekosystemów morskich i samoregulujących się mikroorganizmów. Konsekwencje rozciągają się na politykę i przemysł i wymagają uważnego rozważenia wpływu na środowisko oraz opracowania mniej inwazyjnych metod sekwestracji dwutlenku węgla.

Kontekst nawożenia żelazem oceanicznym

Naukowcy przeprowadzają eksperymenty na oceanie, zwiększając jego zawartość żelaza, aby pobudzić wzrost organizmów pochłaniających dwutlenek węgla. Chociaż badania są początkowo obiecujące, niektórzy badacze twierdzą, że nawożenie oceanów żelazem będzie miało niewielki wpływ na odwrócenie zmian klimatycznych.

Oceany na świecie są częściowo odpowiedzialne za utrzymanie poziomu węgla w atmosferze, głównie poprzez aktywność fitoplanktonu. Organizmy te pobierają atmosferyczny dwutlenek węgla z roślin i przeprowadzają fotosyntezę; te, które nie zostaną zjedzone, zachowują węgiel i opadają na dno oceanu. Fitoplankton może zalegać na dnie oceanu przez setki, a nawet tysiące lat.

Jednak fitoplankton potrzebuje do wzrostu żelaza, fosforanów i azotanów. Żelazo jest drugim najpowszechniejszym minerałem na Ziemi i przedostaje się do oceanów z pyłu na kontynentach. Podobnie żelazo opada na dno morskie, więc w niektórych częściach oceanu jest go mniej niż w innych. Na przykład Ocean Południowy ma niższy poziom żelaza i niższą populację fitoplanktonu niż inne oceany, mimo że jest bogaty w inne makroelementy.

Niektórzy naukowcy uważają, że zwiększanie dostępności żelaza pod wodą może prowadzić do większej liczby mikroorganizmów morskich, które mogą pochłaniać dwutlenek węgla. Badania nad nawożeniem oceanów żelazem są prowadzone od lat 1980. XX wieku, kiedy biogeochemik morski John Martin przeprowadził badania butelkowe, które wykazały, że dodanie żelaza do oceanów o wysokiej zawartości składników odżywczych szybko zwiększyło populacje fitoplanktonu. Spośród 13 eksperymentów nawożenia żelazem na dużą skalę przeprowadzonych zgodnie z hipotezą Martina, tylko dwa doprowadziły do usunięcia węgla utraconego w wyniku wzrostu glonów głębinowych. Pozostali nie wykazali wpływu lub mieli niejasne wyniki.

Zakłócający wpływ

Badania przeprowadzone przez Massachusetts Institute of Technology podkreślają kluczowy aspekt metody nawożenia oceanów żelazem: istniejącą równowagę między mikroorganizmami morskimi a stężeniem minerałów w oceanie. Te mikroorganizmy, odgrywające kluczową rolę w pobieraniu węgla z atmosfery, wykazują zdolność samoregulacji, zmieniając skład chemiczny oceanów w celu zaspokojenia swoich potrzeb. Odkrycie to sugeruje, że samo zwiększenie zawartości żelaza w oceanach może nie zwiększyć znacząco zdolności tych drobnoustrojów do sekwestracji większej ilości węgla, ponieważ już optymalizują swoje środowisko pod kątem maksymalnej wydajności.

Przed wdrożeniem wielkoskalowych projektów geoinżynieryjnych, takich jak nawożenie żelazem, rządy i organy zajmujące się ochroną środowiska muszą wziąć pod uwagę zawiłe powiązania w systemach oceanicznych. Chociaż początkowa hipoteza sugerowała, że dodanie żelaza może drastycznie zwiększyć sekwestrację węgla, rzeczywistość jest bardziej zniuansowana. Ta rzeczywistość wymaga bardziej kompleksowego podejścia do łagodzenia zmiany klimatu, biorąc pod uwagę skutki uboczne w ekosystemach morskich.

Dla firm poszukujących przyszłych technologii i metod walki ze zmianami klimatycznymi badanie podkreśla znaczenie dokładnego zrozumienia kwestii ekologicznych. Stanowi wyzwanie dla podmiotów, aby wyszły poza proste rozwiązania i inwestowały w podejścia bardziej oparte na ekosystemie. Ta perspektywa może sprzyjać innowacjom w opracowywaniu rozwiązań klimatycznych, które są nie tylko skuteczne, ale także zrównoważone.

Konsekwencje nawożenia oceanicznego żelazem

Szersze konsekwencje nawożenia oceanicznego żelazem mogą obejmować:

Naukowcy kontynuują eksperymenty z nawożeniem żelazem, aby sprawdzić, czy może ono ożywić łowiska lub pracować nad innymi zagrożonymi mikroorganizmami morskimi.
Niektóre firmy i organizacje badawcze kontynuują współpracę nad eksperymentami, które próbują przeprowadzić programy nawożenia oceanów żelazem w celu zebrania kredytów węglowych.
Podnoszenie świadomości społecznej i zaniepokojenia zagrożeniami środowiskowymi wynikającymi z eksperymentów nawożenia oceanicznego żelazem (np. zakwity glonów).
Naciski ekologów morskich, aby na stałe zakazać wszelkich projektów nawożenia żelazem na dużą skalę.
Organizacja Narodów Zjednoczonych stworzyła bardziej rygorystyczne wytyczne dotyczące tego, jakie eksperymenty będą dozwolone na oceanie i czas ich trwania.
Zwiększone inwestycje rządów i sektora prywatnego w badania morskie, prowadzące do odkrycia alternatywnych, mniej inwazyjnych metod sekwestracji dwutlenku węgla w oceanach.
Wzmocnione ramy regulacyjne opracowane przez organy międzynarodowe, zapewniające zgodność działań w zakresie nawożenia oceanów z globalnymi standardami ochrony środowiska.
Rozwój nowych możliwości rynkowych dla technologii monitorowania środowiska, w miarę jak przedsiębiorstwa starają się przestrzegać bardziej rygorystycznych przepisów dotyczących eksperymentów oceanicznych.