يمكن أن يؤدي تحفيز العوالق النباتية بشكل مصطنع إلى خفض مستويات ثاني أكسيد الكربون ومكافحة تغير المناخ

تركز المحادثة الرئيسية حول تغير المناخ بشكل أساسي على شيء واحد: مقدار الكربون الموجود في الهواء – وبالتالي ، كيفية تقليله. ومع ذلك ، فإن ما يتم الحديث عنه بشكل أقل ولكنه قد يصبح مهمًا للغاية هو مقدار الكربون في محيطاتنا. هنالك 50 مرة أكثر من الكربون في المحيط من الغلاف الجوي. يعتقد بعض الباحثين في مجال المناخ أنه إذا تمكنا من زيادة كمية الكربون التي يمكن للمحيطات امتصاصها من الغلاف الجوي بشكل طفيف ، فيمكننا تجنب بعض أسوأ آثار تغير المناخ.

قد يبدو هذا غير عادي عندما تسمعه لأول مرة ، لكن فكر فيه لفترة أطول قليلاً. يغطي المحيط تقريبًا 70 في المئة من سطح الأرض ، ويمتص ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي – يذوبه بشكل فعال. العوالق النباتية في المحيط ، استخدم ثاني أكسيد الكربون وضوء الشمس لإجراء عملية التمثيل الضوئي تمامًا مثل النباتات الأرضية. يتم إنتاج الأكسجين من خلال هذه العملية – العوالق النباتية هي المسؤولة في الواقع عن حوالي 50 في المئة من الأكسجين في غلافنا الجوي.

اقترح بعض باحثي المناخ أنه إذا تمكنا من زيادة كمية العوالق النباتية في المحيط ، يمكننا سحب المزيد من الكربون من الغلاف الجوي. الطريقة المعروفة لإنتاج ازدهار العوالق النباتية هي إدخالها حديد، عنصر غذائي مهم لمجتمع العوالق ، للمياه. أجزاء كثيرة من المحيط منخفضة في الحديد، لذلك حتى إضافة الحديد الصغيرة نسبيًا يمكن أن ينتج نظريًا الكثير من العوالق النباتية وبالتالي إزالة الكثير من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.

“أعطني نصف ناقلة من الحديد ، وسأعطيك عصرًا جليديًا ،” جون مارتن ، عالم المحيطات في Moss Landing Marine Laboratories ، كتب في عام 1988. في ذلك الوقت ، كان معظم الناس قد بدأوا للتو في التعرف على فكرة تغير المناخ كما نعرفها الآن. ولكن هذا أيضًا في الوقت الذي بدأ فيه الناس في التفكير في كيفية تأثير التخصيب بالحديد على نمو العوالق النباتية ، وبالتالي تغيير مستويات الكربون في الغلاف الجوي.

على الرغم من أن علماء المناخ قد أمضوا وقتًا طويلاً في مناقشة هذه الاستراتيجية فيما بينهم ، لم يكن هناك جهد متضافر لاستكشافها بشكل أكبر وأخذها على محمل الجد. كين بوسيلر ، اختصاصي الكيمياء الإشعاعية البحرية في معهد وودز هول لعلوم المحيطات ، وهو عالم فعل بعض البحث في تخصيب الحديد في المحيط. نظر هو وفريقه في ما إذا كان إدخال الحديد يمكن أن “يغير تدفق الكربون إلى أعماق المحيط” ووجدوا أن هناك تأثيرًا مهمًا لعزل الكربون.

قال Buesseler لصحيفة The Daily Beast إن بحثه قد أُجري منذ ما يقرب من 20 عامًا ، ولم يكن هناك الكثير منذ ذلك الحين.

“ما حدث قبل 20 عامًا هو أننا بدأنا في الدوران ونشرنا شكلاً كيميائيًا من الحديد ونبحث عن العوالق النباتية – استجابة النبات – وقد أظهر بالفعل بوضوح شديد أنه إذا قمت بتحسين الحديد ، فيمكنك إنشاء المزيد من الامتصاص من ثاني أكسيد الكربون ، “قال بوسيلر. “الفارق بين الآن وما قبل 20 عامًا هو أنني أعتقد أن أزمة المناخ أكثر وضوحًا للجمهور.”

ناسا

أصبح استخدام المحيطات لمكافحة تغير المناخ موضوعًا نوقش كثيرًا بين علماء المناخ في السنوات الأخيرة ، وكان Buesseler جزءًا من مجموعة العلماء التي أصدرت تقرير من خلال الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب في أواخر العام الماضي والتي نظرت في الخيارات المتاحة ، بما في ذلك زيادة مستويات العوالق النباتية.

“لدينا خزان كبير. إنها تستهلك ثلث غازات الدفيئة بالفعل. السؤال الذي يطرحه الناس أكثر الآن هو ما الذي يمكننا فعله لتعزيز ذلك؟ ” قال Buesseler. “دعنا نخرج إلى هناك. لنقم بالتجارب “.

قال Buesseler إن التجارب نفسها لن تسبب أي ضرر للنظام البيئي الطبيعي للمحيطات ، لكنها يمكن أن تخبرنا كثيرًا عن كيفية تأثير إدخال المزيد من الحديد إلى المحيط على نطاق أوسع بكثير على هذا النظام البيئي على المدى الطويل. إنه لا يعتقد أن القيام بذلك على نطاق واسع قد يتسبب في ضرر كبير ، ولكن من المهم إجراء البحث حتى نتمكن من معرفة ذلك بالتأكيد. وقال إن التقدير “المتحفظ للغاية” هو أنه يمكن عزل ما يصل إلى جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون كل عام إذا تم تنفيذ هذه العملية على نطاق واسع.

قال بوسيلر “سيغير أنواع النباتات والحيوانات التي تنمو ، لكن هذا يحدث بالفعل مع التغيرات في درجة الحرارة والحموضة”.

قال ديفيد سيجل ، أستاذ العلوم البحرية في جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا ، لصحيفة The Daily Beast أن التخصيب بالحديد سيكون أيضًا سهلًا جدًا. يمكنك ببساطة الحصول على قارب صيد طوله 120 قدمًا والبدء في نشر الحديد حيث سيكون أكثر فاعلية لتحفيز نمو العوالق النباتية.

يمكن القيام بذلك بتكلفة زهيدة نسبيًا. كل ذرة من الحديد تضيفها في الأماكن الصحيحة يمكن أن تجعل عشرات الآلاف من ذرات الكربون ثابتة ، وهذا يعني أن الماء يمتصها. قال سيجل: “إنها فعالة إلى حد ما”. “يمكنك نشر أوعية تطلق أكسيد الحديد في الماء – حتى خام الحديد فقط في الماء – ويمكنك صنع أزهار يمكنك رؤيتها من الفضاء. نحن نعلم ذلك.”

الآثار ستحدث إلى حد ما بسرعة. لاحظ العلماء الذين أدخلوا الحديد في مياه البحر في الماضي أن ازدهار العوالق النباتية يمكن أن يبدأ في الظهور خلال الـ 24 ساعة الأولى. المكان المثالي لإدخال الحديد هو الأماكن الأقل وفرة ، والتي ستكون أجزاء من المحيط – بشكل أساسي في نصف الكرة الجنوبي – ليست قريبة من الأرض. عادة ما يأتي الحديد الذي ينتهي به المطاف في المحيط من الغبار التي تهب في المحيط من الأرض.

شدد كل من Buesseler و Siegel على أنه لا ينبغي النظر إلى هذا كبديل لإنهاء استخدام الوقود الأحفوري. لا يزال هذا أمرًا بالغ الأهمية عندما يتعلق الأمر بالحصول على فرصة للتغلب على تغير المناخ. لكن تجنب أسوأ آثار تغير المناخ سيتطلب أيضًا تطوير استراتيجيات لإزالة الكربون لتقليل عبء غازات الاحتباس الحراري في الهواء.

قال سيجل: “حتى لو قمنا بإزالة الكربون من اقتصاداتنا ، فلا يزال هناك 20 جيجا طن أو نحو ذلك من ثاني أكسيد الكربون يجب إزالتها من الغلاف الجوي لإبقائنا في أي مكان بالقرب من أهداف اتفاق باريس”.