Ученые хотят “удобрить” океаны наночастицами железа, чтобы спасти планету
Микроскопические морские растения, которые поглощают CO₂ из воздуха, могут сыграть огромную роль в остановке изменения климата, считают сторонники радикальной схемы “удобрения” мировых океанов железом. Сокращение количества новых парниковых газов, которые мы выбрасываем в атмосферу, имеет решающее значение для предотвращения наихудших последствий изменения климата, но, по мнению экспертов по климату, одного этого будет недостаточно – также необходимо уловить некоторые углероды, которые уже находится в воздухе.
Один из способов сделать это – максимизировать потенциал улавливания углерода земными океанами, они уже поглощают 25% антропогенных выбросов CO₂, в основном за счет деятельности фитопланктона, который растет у поверхности океана, поглощая солнечный свет и CO₂ для производства энергии посредством фотосинтеза. Часть этого углерода позже задерживается в глубинах океана, когда фитопланктон погибает. Фитопланктону для развития нужно больше, чем солнце и углекислый газ – им также нужны питательные вещества, в том числе железо, которого в некоторых частях океана не хватает от природы. Увеличение количества железа в океанах может резко увеличить рост фитопланктона. Когда богатый железом пепел от вулканических извержений падает на поверхность океана, это вызывает бурное цветение фитопланктона.
Эти факты побудили океанографа Джона Мартина выдвинуть “железную гипотезу”, которая предполагает, что “удобрение” океана железом может увеличить количество поглощающего углерод фитопланктона, теоретически достаточного, чтобы охладить всю Землю.
“Дайте мне полтанкера железа, и я создам ледниковый период”, – сказал он во время лекции в 1988 году.
В 1993 году коллеги Мартина из Moss Landing Marine Laboratories проверили гипотезу, увеличив концентрацию железа на 64 квадратных километрах Тихого океана, в результате чего количество выросло.
В ноябре 2022 года международная группа исследователей во главе с учеными из Университета Лидса и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США опубликовала исследование, в котором предполагается, что изменение способа доставки удобрения может заставить его эффективно работать.
Вместо того чтобы просто добавлять сульфат железа на поверхность океана, ученые предлагают создавать наночастицы железа с необходимыми характеристиками. Например покрыть наночастицы полимерами, сделав их плавучими, чтобы улучшить поглощение фитопланктоном. Или придать им светопоглощающие свойства, помогающие фитопланктону лучше поглощать солнечный свет для фотосинтеза. Хотя создание искусственных наночастиц будет стоить значительно дороже, чем производство сульфата железа, зато они будут значительно более эффективными.
“Наше исследование показывает, что использование нескольких типов инженерных наночастиц для удобрения океана может быть перспективным с точки зрения затрат и выбросов углекислого газа в процессе производства и доставки”, – говорит исследователь Пейман Бабахани.
“На данный момент время имеет решающее значение», — сказал Майкл Хочелла, автор недавнего исследования. “Чтобы бороться с повышением температуры, мы должны снизить уровень CO₂ в глобальном масштабе. Изучение всех наших вариантов, включая использование океанов в качестве поглотителей CO₂, дает нам наилучшие шансы на охлаждение планеты”.