การปฏิสนธิธาตุเหล็กในมหาสมุทร: การเพิ่มปริมาณธาตุเหล็กในทะเลเป็นการแก้ไขที่ยั่งยืนสำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือไม่?

เครดิตภาพ:
เครดิตภาพ
iStock

การปฏิสนธิธาตุเหล็กในมหาสมุทร: การเพิ่มปริมาณธาตุเหล็กในทะเลเป็นการแก้ไขที่ยั่งยืนสำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือไม่?

การปฏิสนธิธาตุเหล็กในมหาสมุทร: การเพิ่มปริมาณธาตุเหล็กในทะเลเป็นการแก้ไขที่ยั่งยืนสำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือไม่?

ข้อความหัวข้อย่อย
นักวิทยาศาสตร์กำลังทดสอบเพื่อดูว่าการเพิ่มธาตุเหล็กใต้น้ำสามารถนำไปสู่การดูดซับคาร์บอนได้มากขึ้นหรือไม่ แต่นักวิจารณ์กลัวอันตรายจากวิศวกรรมธรณี
    • เขียนโดย:
    • ชื่อผู้เขียน
      มองการณ์ไกลควอนตัมรัน
    • ตุลาคม 3, 2022

    สรุปข้อมูลเชิงลึก

    การสำรวจบทบาทของมหาสมุทรต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นักวิทยาศาสตร์กำลังทดสอบว่าการเติมธาตุเหล็กลงในน้ำทะเลสามารถกระตุ้นสิ่งมีชีวิตที่ดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้หรือไม่ แนวทางนี้แม้จะน่าสนใจ แต่ก็อาจไม่ได้ผลเท่าที่ควร เนื่องจากความสมดุลที่ซับซ้อนของระบบนิเวศทางทะเลและจุลินทรีย์ที่ควบคุมตนเอง ผลกระทบดังกล่าวขยายไปถึงนโยบายและอุตสาหกรรม โดยเรียกร้องให้มีการพิจารณาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และการพัฒนาวิธีการกักเก็บคาร์บอนที่ไม่รุกราน

    บริบทการปฏิสนธิธาตุเหล็กในมหาสมุทร

    นักวิทยาศาสตร์กำลังทำการทดลองในมหาสมุทรโดยการเพิ่มปริมาณธาตุเหล็กในมหาสมุทรเพื่อกระตุ้นการเติบโตของสิ่งมีชีวิตที่ดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ ในขณะที่การศึกษามีแนวโน้มในขั้นต้น นักวิจัยบางคนโต้แย้งว่าการปฏิสนธิธาตุเหล็กในมหาสมุทรจะมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการย้อนกลับของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

    มหาสมุทรของโลกมีส่วนรับผิดชอบบางส่วนในการรักษาระดับคาร์บอนในชั้นบรรยากาศ โดยหลักๆ แล้วเกิดจากกิจกรรมแพลงก์ตอนพืช สิ่งมีชีวิตเหล่านี้รับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศจากพืชและการสังเคราะห์ด้วยแสง ส่วนที่ไม่กินก็เก็บคาร์บอนไว้และจมลงสู่พื้นมหาสมุทร แพลงก์ตอนพืชสามารถนอนอยู่บนพื้นมหาสมุทรได้เป็นเวลาหลายร้อยหรือหลายพันปี

    อย่างไรก็ตาม แพลงก์ตอนพืชต้องการธาตุเหล็ก ฟอสเฟต และไนเตรตในการเจริญเติบโต เหล็กเป็นแร่ธาตุที่พบมากเป็นอันดับสองของโลก และมันเข้าสู่มหาสมุทรจากฝุ่นในทวีปต่างๆ ในทำนองเดียวกัน เหล็กจะจมลงสู่ก้นทะเล ดังนั้นบางส่วนของมหาสมุทรจึงมีแร่ธาตุนี้น้อยกว่าส่วนอื่นๆ ตัวอย่างเช่น มหาสมุทรทางใต้มีระดับธาตุเหล็กและจำนวนแพลงก์ตอนพืชต่ำกว่ามหาสมุทรอื่นๆ แม้ว่าจะอุดมไปด้วยสารอาหารหลักอื่นๆ ก็ตาม

    นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าการส่งเสริมให้มีธาตุเหล็กใต้น้ำสามารถนำไปสู่จุลินทรีย์ในทะเลมากขึ้นที่สามารถดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้ การศึกษาเรื่องการปฏิสนธิธาตุเหล็กในมหาสมุทรเกิดขึ้นตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1980 เมื่อนักชีวธรณีเคมีทางทะเล จอห์น มาร์ติน ได้ทำการศึกษาโดยใช้ขวดเป็นฐานซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มธาตุเหล็กลงในมหาสมุทรที่มีสารอาหารสูงทำให้ประชากรแพลงก์ตอนพืชเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จากการทดลองการปฏิสนธิธาตุเหล็กขนาดใหญ่ 13 ครั้งที่ดำเนินการตามสมมติฐานของมาร์ติน มีเพียงสองครั้งเท่านั้นที่ส่งผลให้มีการกำจัดคาร์บอนที่สูญเสียไปจากการเติบโตของสาหร่ายทะเลน้ำลึก ส่วนที่เหลือไม่สามารถแสดงผลกระทบหรือมีผลที่คลุมเครือ

    ผลกระทบก่อกวน

    การวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์เน้นย้ำประเด็นสำคัญของวิธีการปฏิสนธิเหล็กในมหาสมุทร: ความสมดุลที่มีอยู่ระหว่างจุลินทรีย์ในทะเลและความเข้มข้นของแร่ธาตุในมหาสมุทร จุลินทรีย์เหล่านี้ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการดึงคาร์บอนออกจากชั้นบรรยากาศ มีความสามารถในการควบคุมตนเอง และเปลี่ยนแปลงเคมีในมหาสมุทรให้ตรงตามความต้องการ การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าการเพิ่มธาตุเหล็กในมหาสมุทรเพียงอย่างเดียวอาจไม่เพิ่มความสามารถของจุลินทรีย์เหล่านี้ในการกักเก็บคาร์บอนได้มากขึ้น เนื่องจากพวกมันปรับสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมเพื่อประสิทธิภาพสูงสุดแล้ว

    รัฐบาลและหน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมจำเป็นต้องพิจารณาความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนภายในระบบมหาสมุทรก่อนที่จะดำเนินโครงการวิศวกรรมภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่ เช่น การปฏิสนธิเหล็ก แม้ว่าสมมติฐานเบื้องต้นจะชี้ให้เห็นว่าการเติมธาตุเหล็กอาจเพิ่มการกักเก็บคาร์บอนได้อย่างมาก แต่ความเป็นจริงก็เหมาะสมยิ่งขึ้น ความเป็นจริงนี้จำเป็นต้องมีแนวทางที่ครอบคลุมมากขึ้นในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โดยพิจารณาถึงผลกระทบที่กระเพื่อมผ่านระบบนิเวศทางทะเล

    สำหรับบริษัทต่างๆ ที่กำลังมองหาเทคโนโลยีในอนาคตและวิธีการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การวิจัยเน้นย้ำถึงความสำคัญของการทำความเข้าใจระบบนิเวศอย่างถี่ถ้วน มันท้าทายให้หน่วยงานต่างๆ มองข้ามวิธีแก้ปัญหาที่ตรงไปตรงมา และลงทุนในแนวทางที่อิงระบบนิเวศมากขึ้น มุมมองนี้สามารถส่งเสริมนวัตกรรมในการพัฒนาวิธีแก้ปัญหาสภาพภูมิอากาศที่ไม่เพียงแต่มีประสิทธิผล แต่ยังยั่งยืนอีกด้วย

    ผลกระทบของการปฏิสนธิธาตุเหล็กในมหาสมุทร

    ความหมายที่กว้างขึ้นของการปฏิสนธิธาตุเหล็กในมหาสมุทรอาจรวมถึง: 

    • นักวิทยาศาสตร์ยังคงทำการทดลองการปฏิสนธิธาตุเหล็กเพื่อทดสอบว่าสามารถฟื้นฟูการประมงหรือทำงานกับจุลินทรีย์ในทะเลที่ใกล้สูญพันธุ์อื่น ๆ ได้หรือไม่ 
    • บริษัทและองค์กรวิจัยบางแห่งยังคงร่วมมือกันในการทดลองที่พยายามดำเนินแผนการปฏิสนธิธาตุเหล็กในมหาสมุทรเพื่อรวบรวมคาร์บอนเครดิต
    • สร้างความตระหนักและความกังวลของสาธารณชนเกี่ยวกับอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมจากการทดลองการปฏิสนธิธาตุเหล็กในมหาสมุทร (เช่น สาหร่ายบุปผา)
    • แรงกดดันจากนักอนุรักษ์ทางทะเลให้ห้ามโครงการปฏิสนธิธาตุเหล็กขนาดใหญ่ทั้งหมดอย่างถาวร
    • องค์การสหประชาชาติได้กำหนดแนวทางที่เข้มงวดขึ้นเกี่ยวกับสิ่งที่จะอนุญาตให้ทำการทดลองในมหาสมุทรและระยะเวลาของการทดลอง
    • การลงทุนที่เพิ่มขึ้นโดยภาครัฐและเอกชนในการวิจัยทางทะเล นำไปสู่การค้นพบวิธีการกักเก็บคาร์บอนในมหาสมุทรทางเลือกที่รุกรานน้อยกว่า
    • ปรับปรุงกรอบการกำกับดูแลโดยองค์กรระหว่างประเทศ เพื่อให้มั่นใจว่ากิจกรรมการปฏิสนธิในมหาสมุทรสอดคล้องกับมาตรฐานการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมระดับโลก
    • การพัฒนาโอกาสทางการตลาดใหม่สำหรับเทคโนโลยีการติดตามด้านสิ่งแวดล้อม เนื่องจากธุรกิจต่างๆ พยายามที่จะปฏิบัติตามกฎระเบียบที่เข้มงวดมากขึ้นเกี่ยวกับการทดลองในมหาสมุทร

    คำถามที่ต้องพิจารณา

    • ผลกระทบอื่นใดที่อาจเป็นผลมาจากการปฏิสนธิธาตุเหล็กในมหาสมุทรต่างๆ
    • การปฏิสนธิธาตุเหล็กอาจส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลอย่างไร?