Megoldás a hiperkapniára? Egy új tanulmány az óceán megtermékenyítését javasolja

A vasalapú műtrágyák nanorészecskék formájában képesek többlet szén-dioxidot tárolni az óceánban.

Michael Hochela vezette nemzetközi kutatócsoport Pacific Northwest National Laboratory Feltételezik, hogy a mikroorganizmusok alkalmazása megoldást jelenthet annak a sürgető igénynek a kielégítésére, hogy eltávolítsák a felesleges szén-dioxidot a Föld környezetéből.

A csapat a folyóiratban megjelent elemzést végzett A természet nanotechnológiájaa magvak vetésének lehetőségéről az óceánok számára vasban gazdag mesterséges műtrágya részecskékkel az óceáni planktonok közelében, az óceáni ökoszisztéma szempontjából kritikus mikroszkopikus növények, a növekedés és a fitoplankton szén-dioxid felvételének fokozása érdekében.

„Az ötlet a meglévő folyamatok bővítése” – mondta Hochella, a Pacific Northwest National Laboratory laboratóriumi munkatársa. Az emberek évszázadok óta trágyázzák a földet, hogy termesztenek. Megtanulhatjuk felelősségteljesen megtermékenyíteni az óceánokat.”

Michael Hochela nemzetközileg elismert környezetvédelmi geokémikus. Köszönetnyilvánítás: Virginia Tech Photography Services

A természetben a szárazföldről származó tápanyagok folyókon keresztül jutnak el az óceánokba, és felrobbantják a port, hogy megtermékenyítsék a planktonokat. A kutatócsoport azt javasolja, hogy ezt a természetes folyamatot egy lépéssel tovább vegyék, hogy segítsenek eltávolítani a felesleges szén-dioxidot az óceánból. Tanulmányozták a bizonyítékokat arra vonatkozóan, hogy a gondosan megtervezett anyagok speciális kombinációinak hozzáadása hatékonyan megtermékenyítheti az óceánokat, és arra ösztönzi a fitoplanktont, hogy szénelnyelőként működjön. Az élő szervezetek nagy mennyiségben szívják fel a szenet. Aztán amikor meghalnak, az óceán mélyére süllyednek, és magukkal viszik a felesleges szenet. A tudósok szerint ez a javasolt trágyázás egyszerűen felgyorsítaná azt a természetes folyamatot, amely már biztonságosan megköti a szenet olyan formában, amely több ezer évre képes eltávolítani azt a légkörből.

„Ebben a pillanatban az idő a lényeg” – mondta Hochela. „Az emelkedő hőmérséklet leküzdéséhez globális szinten kell csökkentenünk a szén-dioxid-szintet. Minden lehetőségünket figyelembe véve, beleértve az óceánok szén-dioxid-elnyelőként való felhasználását, a legjobb esélyünk van a bolygó lehűtésére.”

Kivonat betekintést az irodalomból

Elemzésükben a kutatók azzal érveltek, hogy a mesterséges nanorészecskék számos vonzó tulajdonságot kínálnak. Rendkívül jól irányítható és kifejezetten különböző óceáni környezetekhez tervezve. A felületi bevonatok elősegíthetik a részecskék planktonhoz való megtapadását. Egyes részecskék fényelnyelő tulajdonságokkal is rendelkeznek, így a plankton több szén-dioxidot fogyaszt és használ fel. Az általános megközelítés úgy is hangolható, hogy megfeleljen az adott óceáni környezet igényeinek. Például egy terület jobban profitálhat a vasalapú részecskékből, míg a szilícium alapú részecskék másoknál hatékonyabbak lehetnek.

A kutatók 123 publikált tanulmányra vonatkozó elemzése kimutatta, hogy számos nem mérgező ásványi oxigén anyag biztonságosan elősegítheti a plankton növekedését. Azzal érvelnek, hogy ezen anyagok stabilitása, bősége és könnyű előállítása teszi őket életképessé planktontrágyaként.

A csapat elemezte a különböző molekulák létrehozásának és elosztásának költségeit is. Bár az eljárás sokkal drágább lesz, mint a nem tervezett anyagok hozzáadása, lényegesen hatékonyabb is lesz.

Hivatkozás: Peyman Babakhani, Tannabon Vinrat, Mohamed Balousha, Colaba Suratana, Carolyn L. Peacock és Benjamin S. „Műszaki nanorészecskék lehetséges felhasználása óceáni trágyázásban a légköri szén-dioxid nagyléptékű eltávolítására”. Twining, Michael F. Hochela Jr. 2022. november 28. Elérhető itt. A természet nanotechnológiája.
DOI: 10.1038/s41565-022-01226-w

A csapatban Hochella mellett angliai, thaiföldi és több amerikai kutatóintézet is helyet kapott. A tanulmányt az Európai Kutatási Tanács finanszírozta az Európai Unió Horizont 2020 kutatási és innovációs programja keretében.