هل هو حل لفرط ثاني أكسيد الكربون؟ دراسة جديدة تقترح تخصيب المحيطات

الأسمدة القائمة على الحديد على شكل جزيئات نانوية لديها القدرة على تخزين ثاني أكسيد الكربون الزائد في المحيط.

فريق دولي من الباحثين بقيادة مايكل هوسيلا مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني يقترح أن استخدام الكائنات الحية الصغيرة يمكن أن يكون حلاً لتلبية الحاجة الملحة لإزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد من بيئة الأرض.

أجرى الفريق تحليلاً نُشر في المجلة تقنية النانو الطبيعةإمكانية زرع المحيطات بجزيئات الأسمدة الهندسية الغنية بالحديد بالقرب من العوالق البحرية ، والنباتات الدقيقة المهمة في النظم البيئية البحرية ، لزيادة نمو العوالق النباتية وامتصاص ثاني أكسيد الكربون.

قال هوسيلا ، زميل مختبر في مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني: “الفكرة هي زيادة العمليات الحالية. لقد خصب البشر الأرض لزراعة المحاصيل لعدة قرون. يمكننا أن نتعلم تسميد المحيطات بطريقة مسؤولة.

مايكل هوسيلا عالم جيوكيميائي بيئي معترف به دوليًا. الائتمان: Virginia Tech Photo Services

في الطبيعة ، تصل العناصر الغذائية من الأرض إلى الأنهار والمحيطات عن طريق نفخ الغبار لتخصيب العوالق. يقترح فريق البحث اتخاذ هذه العملية الطبيعية خطوة إضافية للمساعدة في إزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد عبر المحيط. قاموا بتحليل الأدلة على أن إضافة مجموعات محددة من المكونات المصممة بعناية تعمل على تخصيب المحيطات بشكل فعال ، مما يشجع العوالق النباتية على العمل كأحواض للكربون. الكائنات الحية تمتص كميات كبيرة من الكربون. ثم ، عندما يموتون ، يمتصون الكربون الزائد ويغرقون في أعماق المحيط. يقول العلماء إن الإخصاب المقترح يمكن أن يسرع عملية طبيعية تم بالفعل عزل الكربون بأمان من الغلاف الجوي إلى شكل يمكن إزالته لآلاف السنين.

قال هوسيلا “في هذه المرحلة ، الوقت هو الجوهر”. “لمكافحة ارتفاع درجات الحرارة ، نحتاج إلى خفض مستويات ثاني أكسيد الكربون على مستوى العالم. واستكشاف جميع خياراتنا ، بما في ذلك استخدام المحيطات كمصارف لثاني أكسيد الكربون ، يوفر أفضل فرصة لتبريد الكوكب.

استخلاص رؤى من الأدب

جادل الباحثون في تحليلهم بأن الجسيمات النانوية المُهندَسة تقدم العديد من الخصائص الجذابة. يمكن التحكم فيها بشكل كبير وضبطها خصيصًا للبيئات البحرية المختلفة. تساعد الطلاءات السطحية الجسيمات على الالتصاق بالعوالق. تتمتع بعض الجسيمات أيضًا بخصائص امتصاص الضوء ، مما يسمح للعوالق باستهلاك واستخدام المزيد من ثاني أكسيد الكربون. يمكن تكييف النهج العام لتلبية احتياجات البيئات البحرية المحددة. على سبيل المثال ، قد تستفيد منطقة واحدة أكثر من الجسيمات التي أساسها الحديد ، في حين أن الجسيمات القائمة على السيليكون تكون أكثر فاعلية في أماكن أخرى ، كما يقولون.

أظهر تحليل الباحثين لـ 123 دراسة منشورة أن العديد من منتجات الأكسجين المعدني غير السامة يمكن أن تعزز نمو العوالق بأمان. يجادلون بأن استقرار ووفرة التربة وسهولة تكوين هذه المواد تجعلها خيارات قابلة للتطبيق كأسمدة للعوالق.

كما درس الفريق تكلفة تطوير وتوزيع الجسيمات المختلفة. في حين أن هذه العملية أغلى بكثير من إضافة مواد غير هندسية ، إلا أنها قد تكون فعالة للغاية.

المرجع: “الاستخدام المحتمل للجسيمات النانوية المهندسة في أسمدة المحيطات لإزالة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على نطاق واسع” بيمان باباخاني ، تانابون فنرات ، محمد بلوشة ، جلابا سورادا ، كارولين إل. الطاووس ، بنيامين س. تويننج ومايكل ف. ، هوسيلا جونيور. 28 تشرين الثاني (نوفمبر) 2022 ، تقنية النانو الطبيعة.
DOI: 10.1038 / s41565-022-01226-w

إلى جانب هوسيلا ، ضم الفريق باحثين من المملكة المتحدة وتايلاند والعديد من معاهد البحوث في الولايات المتحدة. تم تمويل الدراسة من قبل مجلس البحوث الأوروبي في إطار برنامج البحث والابتكار التابع للاتحاد الأوروبي Horizon 2020.