Решение за хиперкапния? Ново проучване предлага наторяване на океана

Торовете на основата на желязо под формата на наночастици имат потенциала да съхраняват излишния въглероден диоксид в океана.

Международен екип от изследователи, ръководен от Майкъл Хочела от Северозападна тихоокеанска национална лаборатория Предполага се, че използването на микроорганизми може да бъде решение за посрещане на спешната нужда от отстраняване на излишния въглероден диоксид от околната среда на Земята.

Екипът направи анализ, публикуван в списанието Нанотехнологията на природатаотносно възможността за засяване на семена за океаните с богати на желязо частици от изкуствени торове в близост до океанския планктон, микроскопични растения, критични за океанската екосистема, за подобряване на растежа и усвояването на въглероден диоксид от фитопланктона.

„Идеята е да се увеличат съществуващите процеси“, каза Хочела, лаборант в Тихоокеанската северозападна национална лаборатория. Хората са наторявали земята, за да отглеждат култури от векове. Можем да се научим да наторяваме океаните отговорно.“

Майкъл Хочела е международно признат екологичен геохимик. Кредит: Virginia Tech Photographic Services

В природата хранителните вещества от сушата достигат до океаните чрез реките и вдигат прах, за да оплодят планктона. Изследователският екип предлага да се направи крачка напред в този естествен процес, за да се помогне за премахването на излишния въглероден диоксид от океана. Те са проучили доказателства, че добавянето на специфични комбинации от внимателно проектирани материали може ефективно да оплоди океаните, насърчавайки фитопланктона да действа като въглероден поглътител. Живите организми ще абсорбират въглерод в големи количества. След това, когато умрат, те ще потънат в дълбините на океана, отнасяйки излишния въглерод със себе си. Учените казват, че това предложено торене просто би ускорило естествен процес, който вече безопасно отделя въглерода във форма, която може да го премахне от атмосферата за хиляди години.

„В този момент времето е от съществено значение“, каза Хочела. „За да се борим с покачващите се температури, трябва да намалим нивата на въглероден диоксид в глобален мащаб. Разглеждането на всички наши възможности, включително използването на океаните като поглътител на въглероден диоксид, ни дава най-добрия шанс за охлаждане на планетата.“

Извлечете прозрения от литературата

В своя анализ изследователите твърдят, че инженерните наночастици предлагат няколко привлекателни характеристики. Силно контролируем и специално проектиран за различни океански среди. Повърхностните покрития могат да помогнат на частиците да се придържат към планктона. Някои частици също имат свойства да поглъщат светлина, което позволява на планктона да консумира и използва повече въглероден диоксид. Общият подход може също да бъде настроен, за да отговори на нуждите на специфични океански среди. Например, една област може да се възползва повече от частиците на основата на желязо, докато частиците на базата на силиций може да са по-ефективни в други, казват те.

Анализът на изследователите на 123 публикувани проучвания показа, че няколко нетоксични минерални кислородни вещества могат безопасно да стимулират растежа на планктона. Те твърдят, че стабилността, изобилието от земя и лекотата на създаване на тези материали ги правят жизнеспособни варианти като планктонни торове.

Екипът също анализира разходите за създаване и разпространение на различни молекули. Докато процесът ще бъде много по-скъп от добавянето на неинженерни материали, той също ще бъде значително по-ефективен.

Референция: „Потенциално използване на проектирани наночастици при наторяване на океана за широкомащабно отстраняване на атмосферен въглероден диоксид“ от Пейман Бабахани, Таннабон Винрат, Мохамед Балуша, Колаба Суратана, Каролин Л. Пийкок, Бенджамин С. Twining, Michael F. Hochela Jr. 28 ноември 2022 г., наличен тук. Нанотехнологията на природата.
DOI: 10.1038/s41565-022-01226-w

В допълнение към Hochella, екипът включваше изследователи от Англия, Тайланд и няколко базирани в САЩ изследователски институции. Проучването е финансирано от Европейския съвет за научни изследвания в рамките на Програмата за научни изследвания и иновации на Европейския съюз Хоризонт 2020.