Rozwiązanie hiperkapni? Nowe badanie sugeruje nawożenie oceanu

Nawozy na bazie żelaza w postaci nanocząstek mają potencjał magazynowania nadmiaru dwutlenku węgla w oceanie.

Międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez Michaela Hochela z Narodowe Laboratorium Północno-Zachodniego Pacyfiku Sugeruje się, że wykorzystanie mikroorganizmów mogłoby być rozwiązaniem na pilną potrzebę usunięcia nadmiaru dwutlenku węgla ze środowiska Ziemi.

Zespół przeprowadził analizę opublikowaną w czasopiśmie Nanotechnologia naturyna temat możliwości wysiewania nasion dla oceanów za pomocą cząstek inżynieryjnego nawozu bogatego w żelazo w pobliżu planktonu oceanicznego, mikroskopijnych roślin o krytycznym znaczeniu dla ekosystemu oceanu, w celu zwiększenia wzrostu i pochłaniania dwutlenku węgla przez fitoplankton.

„Chodzi o rozszerzenie istniejących procesów” – powiedział Hochella, pracownik laboratorium w Pacific Northwest National Laboratory. Od wieków ludzie użyźniają ziemię, aby uprawiać rośliny. Możemy nauczyć się odpowiedzialnego użyźniania oceanów”.

Michael Hochela jest uznanym na całym świecie geochemikiem środowiskowym. Źródło: Virginia Tech Usługi fotograficzne

W naturze składniki odżywcze z lądu docierają do oceanów przez rzeki i wysadzają w powietrze pył, aby zapłodnić plankton. Zespół badawczy proponuje pójść o krok dalej w tym naturalnym procesie, aby pomóc w usuwaniu nadmiaru dwutlenku węgla z oceanu. Badali dowody na to, że dodanie określonych kombinacji starannie zaprojektowanych materiałów może skutecznie użyźnić oceany, zachęcając fitoplankton do działania jako pochłaniacz dwutlenku węgla. Organizmy żywe będą absorbować węgiel w dużych ilościach. Następnie, gdy umrą, opadną w głębiny oceanu, zabierając ze sobą nadmiar węgla. Naukowcy twierdzą, że to proponowane nawożenie po prostu przyspieszyłoby naturalny proces, który już teraz bezpiecznie sekwestruje węgiel w formie, która mogłaby usunąć go z atmosfery na tysiące lat.

„W tym momencie czas jest najważniejszy” – powiedział Hochela. „Aby walczyć z rosnącymi temperaturami, musimy zmniejszyć poziom dwutlenku węgla w skali globalnej. Rozważenie wszystkich naszych opcji, w tym wykorzystanie oceanów jako pochłaniacza dwutlenku węgla, daje nam największą szansę na ochłodzenie planety.”

Wyciągnij wnioski z literatury

W swojej analizie naukowcy argumentują, że opracowane nanocząsteczki oferują kilka atrakcyjnych cech. Wysoce kontrolowany i specjalnie skalibrowany dla różnych środowisk oceanicznych. Powłoki powierzchniowe mogą pomóc cząsteczkom przylegać do planktonu. Niektóre cząsteczki mają również właściwości pochłaniające światło, dzięki czemu plankton może konsumować i wykorzystywać więcej dwutlenku węgla. Ogólne podejście można również dostosować do potrzeb określonych środowisk oceanicznych. Na przykład jeden obszar może odnieść większe korzyści z cząstek na bazie żelaza, podczas gdy cząsteczki na bazie krzemu mogą być bardziej skuteczne w innych, mówią.

Analiza 123 opublikowanych badań naukowców wykazała, że ​​kilka nietoksycznych mineralnych substancji tlenowych może bezpiecznie promować wzrost planktonu. Twierdzą, że stabilność, obfitość ziemi i łatwość tworzenia tych materiałów sprawiają, że są one realnymi opcjami jako nawozy planktonowe.

Zespół przeanalizował również koszt tworzenia i dystrybucji różnych molekuł. Chociaż proces ten będzie znacznie droższy niż dodanie materiałów nieinżynieryjnych, będzie również znacznie bardziej wydajny.

Odniesienie: „Potential Use of Engineered Nanoparticles in Ocean Fertilization for Large-Scale Removal of Atmospheric Carbon Dioxide” Peyman Babakhani, Tannabon Vinrat, Mohamed Balousha, Colaba Suratana, Caroline L. Peacock, Benjamin S. Twining, Michael F. Hochela Jr. 28 listopada 2022 r., Dostępne tutaj. Nanotechnologia natury.
DOI: 10.1038/s41565-022-01226-w

Oprócz firmy Hochella w skład zespołu weszli badacze z Anglii, Tajlandii i kilku amerykańskich instytucji badawczych. Badanie zostało sfinansowane przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych w ramach programu Unii Europejskiej w zakresie badań naukowych i innowacji „Horyzont 2020”.