Nghiên cứu mới: Việc bón phân sắt cho đại dương có thể giúp giải quyết khủng hoảng khí hậu

Theo Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ, để đối phó với biến đổi khí hậu, một số phương pháp loại bỏ carbon dioxide liên quan đến môi trường biển đang được nghiên cứu, trong đó việc bón sắt cho đại dương là một trong những phương pháp có tiềm năng lớn nhất.

Việc đưa sắt vào các vùng đại dương bị hạn chế về sắt sẽ kích thích sự phát triển của thực vật phù du, đóng vai trò then chốt trong việc cô lập carbon, và trong khi các nhà phê bình từ lâu đã chỉ ra rằng việc bón phân như vậy có thể gây ra nhiều hậu quả sinh thái khác nhau thì một số nhà nghiên cứu đang theo đuổi nó với năng lượng mới.

Tỷ lệ thời tiết khắc nghiệt ngày càng tăng làm rõ thực tế rõ ràng về sự gián đoạn khí hậu đối với người dân trên toàn cầu. Rõ ràng không kém là tập thể chúng ta không có khả năng đáp ứng các mục tiêu giảm phát thải quan trọng mà chúng ta đã đặt ra để ngăn chặn những tác động tồi tệ nhất của khí hậu. Toàn cầu chưa nóng như thế này trong 100.000 năm qua và tình trạng ô nhiễm carbon hiện tại, cùng với lượng khí thải dự kiến ​​​​trong ít nhất vài thập kỷ tới, có nghĩa là chúng ta đang trên quỹ đạo tiếp tục gián đoạn khí hậu cho đến khi có thể tắt lượng khí thải vòi. Nhưng chỉ giảm phát thải thôi thì chưa đủ. Trên thực tế, các mô hình khí hậu cho thấy cần phải có những nỗ lực loại bỏ và lưu trữ carbon dioxide trong khí quyển để hạn chế biến đổi khí hậu .

Loại bỏ carbon dioxide bao gồm việc loại bỏ lượng carbon dư thừa ra khỏi khí quyển bằng cách sử dụng các kỹ thuật từ trồng cây và thực hành cô lập carbon trong đất đến các quy trình công nghiệp lọc carbon ra khỏi không khí và lưu trữ dưới lòng đất. Có lẽ ít được biết đến hơn là các chiến lược có thể loại bỏ carbon dioxide bằng cách tận dụng khả năng hấp thụ và lưu trữ carbon của đại dương.

Đại dương sâu thẳm đã chứa nhiều carbon hơn bất kỳ phần nào khác của sinh quyển Trái đất và có khả năng hấp thụ nhiều hơn nữa. Hơn nữa, kích thước khổng lồ của đại dương có nghĩa là bất kỳ phương pháp loại bỏ carbon dioxide nào trong biển, nếu chúng được chứng minh là khả thi và an toàn, đều có tiềm năng được phát triển ở quy mô phù hợp với khí hậu. Do việc loại bỏ carbon sẽ là bắt buộc trong nửa sau của thế kỷ này và do đại dương có nhiều địa điểm tiềm năng cho việc loại bỏ này, điều quan trọng là chúng ta phải theo đuổi nghiên cứu mạnh mẽ và nghiêm ngặt cũng như đối thoại công khai về việc liệu việc loại bỏ carbon dioxide trong biển có thể được thực hiện một cách hiệu quả hay không và điều quan trọng là liệu nó có thể được thực hiện theo cách mang lại lợi ích chứ không gây hại cho con người và hệ sinh thái hay không.

Đồ họa thông tin về nuôi trồng vi tảo để cô lập carbon do Ocean Visions cung cấp

Trong khi một số phương pháp loại bỏ carbon dioxide trong biển (mCDR) đang được khám phá, trong số những phương pháp có tiềm năng lớn nhất là bón sắt cho đại dương , như đã được Viện Hàn lâm Quốc gia Hoa Kỳ thừa nhận trong một báo cáo năm 2022 và bởi NOAA trong báo cáo đặc biệt từ năm 2023. cốt lõi, quá trình thụ tinh sắt trong đại dương liên quan đến việc đưa sắt vào các vùng đại dương có lượng sắt hạn chế. Sự bổ sung này kích thích sự phát triển của thực vật phù du, thực vật biển cực nhỏ đóng vai trò then chốt trong việc cô lập carbon. Khi thực vật phù du phát triển, chúng hút carbon dioxide từ khí quyển thông qua quá trình quang hợp. Cuối cùng, khi thực vật phù du chết hoặc bị các sinh vật khác tiêu thụ, một phần carbon mà chúng hấp thụ sẽ chìm xuống đáy đại dương, loại bỏ nó khỏi khí quyển trong hàng trăm năm hoặc lâu hơn.

Quá trình thụ tinh sắt ở đại dương có một lịch sử phức tạp. Những ý tưởng ban đầu về vai trò của sắt như một chất dinh dưỡng cho sinh vật phù du đã gần 40 năm tuổi. Thử nghiệm thực địa của mạng lưới các nhà khoa học toàn cầu trong những năm 1990 và 2000 cho thấy tiền đề cơ bản đằng sau việc hạn chế sắt ở phần lớn đại dương toàn cầu là đúng: ở những khu vực bị hạn chế về sắt, việc bổ sung sắt đã kích thích sự phát triển của sinh vật phù du. Nhưng nhiều thử nghiệm trong số này không nhằm mục đích trả lời các câu hỏi thiết yếu về mức độ hiệu quả của sự phát triển của thực vật phù du từ việc bổ sung sắt có thể dẫn đến việc lưu trữ lâu dài carbon dioxide trong khí quyển dưới đại dương sâu, những câu hỏi cực kỳ quan trọng để hiểu liệu việc bón phân bằng sắt có thể khả thi hay không. phương pháp loại bỏ carbon. Nghiên cứu sâu hơn đã bị dừng lại sau khi phương pháp này sớm được thương mại hóa.

Với tư cách là các nhà khoa học và nhà nghiên cứu, chúng tôi muốn đi đến tận cùng những câu hỏi còn lại liên quan đến OIF và chúng tôi muốn làm điều đó theo cách chặt chẽ về mặt khoa học và bao gồm nhiều người và cộng đồng cần có tiếng nói về những gì xảy ra trong các không gian đại dương. Có thể nghiên cứu sâu hơn sẽ chỉ ra rằng OIF không thể được thực hiện theo cách an toàn về mặt sinh thái hoặc không có sự hỗ trợ từ cộng đồng và chủ sở hữu quyền ở những nơi có thể theo đuổi nó. Tuy nhiên, chúng tôi tin rằng điều quan trọng là phải tiến hành nghiên cứu và tổ chức các cuộc thảo luận công khai để tìm hiểu xem liệu việc bón phân bằng sắt có thể được thực hiện một cách hiệu quả và an toàn hay không và liệu các cộng đồng ven biển và những người nắm giữ quyền có thực sự muốn điều đó hay không.

Do tính cấp bách ngày càng tăng của các giải pháp loại bỏ carbon dioxide, cộng đồng khoa học gần đây đã chuyển sang bắt đầu lại các cuộc trò chuyện về việc bón phân sắt trong đại dương để trả lời tất cả các câu hỏi còn tồn tại. Những câu hỏi này bao gồm số phận lâu dài của lượng carbon được cô lập, hiệu quả tổng thể của việc triển khai trên quy mô lớn và tác động đến môi trường biển có thể xảy ra với các thử nghiệm thực địa lớn hơn hoặc bất kỳ hoạt động triển khai tiềm năng nào. Điều cực kỳ quan trọng đối với những nỗ lực này là sự thừa nhận cơ bản rằng nghiên cứu phải được thực hiện một cách nghiêm ngặt và minh bạch, đồng thời nó phải được đồng thiết kế với các cộng đồng bản địa và ven biển.

Thiết bị đang được triển khai để nghiên cứu độ dẫn điện, nhiệt độ và độ sâu của Nam Đại Dương trong Thí nghiệm Sắt Nam Đại Dương (SOFeX), thí nghiệm cuối cùng thuộc loại này do Hoa Kỳ thực hiện với sự tham gia của khoảng 100 nhà nghiên cứu. Hình ảnh lịch sự của Ken Buesseler.

Việc trả lời các câu hỏi về khả năng tồn tại của OIF với tư cách là phương pháp loại bỏ carbon có trách nhiệm đòi hỏi một thế hệ thử nghiệm thực địa có kiểm soát mới, cùng với tất cả các ưu tiên khác được mô tả ở trên. Để hỗ trợ thiết kế và chọn địa điểm cho các thử nghiệm thực địa cần thiết, Ocean Visions đã hợp tác với Viện nghiên cứu hệ thống môi trường (Esri) để tạo ra Công cụ lập kế hoạch phù hợp cho địa điểm bón phân sắt ở đại dương đầu tiên .

Công cụ này cung cấp cho các nhà nghiên cứu, người lập kế hoạch, người quản lý tài nguyên và người ra quyết định cái nhìn toàn diện về các địa điểm thử nghiệm thực địa tiềm năng. Bằng cách tích hợp các lớp dữ liệu hải dương học với các tiêu chí xã hội và hậu cần quan trọng, chẳng hạn như sự phụ thuộc của con người vào tài nguyên biển và sự gần gũi với các cảng thương mại, công cụ này mang đến góc nhìn đa chiều về tính khả thi và phù hợp. Điều quan trọng cần thừa nhận là công cụ này không bao gồm tất cả các yếu tố liên quan và cũng không đưa ra bất kỳ tuyên bố nào về tầm quan trọng tương đối của các tiêu chí khác nhau. Nó cũng không nhằm mục đích biện minh cho việc thử nghiệm vô trách nhiệm hoặc nhằm mục đích vượt qua các đánh giá về môi trường. Đúng hơn, mục đích của công cụ này là bắt đầu tạo điều kiện thuận lợi cho các cuộc trò chuyện sâu sắc về tiềm năng và hạn chế của các thử nghiệm thực địa OIF ở các địa điểm khác nhau.

Điều quan trọng là nghiên cứu về phân bón sắt trong đại dương phải được tiến hành với cam kết về tính toàn vẹn của môi trường và trách nhiệm đạo đức. Vì các thử nghiệm thực địa giúp chúng tôi khám phá những cách khác nhau mà OIF có thể được sử dụng để loại bỏ carbon, chúng tôi cũng phải cảnh giác trước nguy cơ những thử nghiệm ban đầu này có thể gây ra những hậu quả không lường trước được, chẳng hạn như sự gián đoạn hệ sinh thái, đặc biệt liên quan đến những khu vực mà con người phụ thuộc vào biển. tài nguyên ở mức cao. Với nghiên cứu, giám sát và quy định cẩn thận, chúng ta có thể giảm thiểu rủi ro tiềm ẩn của những thử nghiệm thực địa này. Các thử nghiệm thực địa trước đây của OIF cho thấy các thử nghiệm thực địa có kiểm soát có thể được thực hiện theo những cách không để lại tác hại lâu dài cho môi trường biển.

Trước sự gián đoạn khí hậu chưa từng có và thực tế là nó sẽ trở nên tồi tệ hơn trước khi trở nên tốt hơn, chúng tôi lo ngại rằng cộng đồng toàn cầu không thể loại bỏ OIF hoặc thực tế là các phương pháp tiếp cận tiềm năng khác để loại bỏ carbon mà không xem xét kỹ lưỡng hơn. Nếu có khả năng việc bón phân sắt trong đại dương có thể được chấp nhận về mặt sinh thái, được xã hội hỗ trợ và khả thi như một phương pháp loại bỏ carbon, thì điều quan trọng là chúng ta phải thực hiện nghiên cứu ngay bây giờ để hiểu liệu nó có thể góp phần thay đổi quá trình khí hậu của chúng ta hay không và bằng cách nào.

Nguồn tin: news.mongabay.com