Η λίπανση με σίδηρο δεν πρόκειται να μας σώσει
Η αμφιλεγόμενη τεχνική γεωμηχανικής στην καλύτερη περίπτωση, μπορεί να καθυστερήσει τις εκπομπές CO₂ κατά μερικά χρόνια, αγνοώντας σοβαρές πιθανές παρενέργειες.
Πέρυσι, οι παγκόσμιες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα από την καύση ορυκτών καυσίμων έφτασαν στο υψηλότερο επίπεδο όλων των εποχών. Καθώς ο κόσμος θερμαίνεται, πολλοί ισχυροί φορείς - όπως η Διακυβερνητική Επιτροπή των Ηνωμένων Εθνών για την Κλιματική Αλλαγή, οι κυβερνήσεις της Κίνας και των Ηνωμένων Πολιτειών, και ιδιαίτερα οι εταιρείες ορυκτών καυσίμων - ζητούν την ανάπτυξη τεχνολογιών αφαίρεσης άνθρακα. Αυτές οι τεχνικές τραβούν το διοξείδιο του άνθρακα, ένα ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου, από τον αέρα ή το νερό και το κλειδώνουν μακριά σε μια απρόσιτη μορφή. Σε αρκετά μεγάλη κλίμακα, αυτές οι τεχνολογίες μπορούν θεωρητικά να αντισταθμίσουν τις εκπομπές και να βοηθήσουν να κρυώσουν τα πράγματα - ή τουλάχιστον να επιβραδύνουν το ρυθμό θέρμανσης.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, τον Νοέμβριο του 2021, η Edwina Tanner, θαλάσσια επιστήμονας στην εταιρεία βιοτεχνολογίας Ocean Nourishment Corporation με έδρα την Αυστραλία, έριξε ένα μείγμα θρεπτικών ουσιών από μια βάρκα στο νερό στον κόλπο Botany, στη νότια πλευρά του Σίδνεϊ της Αυστραλίας. Καθώς τα κύματα ταρακούνησαν το σκάφος, τα ρεύματα τράβηξαν τον κόκκινο βαμμένο πολτό προς κάθε κατεύθυνση, διαπερνώντας ένα μικροσκοπικό κομμάτι της μεγαλύτερης δεξαμενής άνθρακα στον κόσμο: τον ωκεανό.
Ο περιοριστικός παράγοντας για την αφθονία της ζωής στην επιφάνεια του ωκεανού είναι συχνά η διαθεσιμότητα βασικών θρεπτικών συστατικών όπως ο σίδηρος, το άζωτο και ο φώσφορος. Έτσι, όταν ένα πλεόνασμα θρεπτικών ουσιών φτάνει με τη μορφή ηφαιστειακής σκόνης, τέφρας πυρκαγιάς, νερού που αναβλύζει από τα βαθιά ή ενός εργαστηριακού μείγματος, η ξαφνική γενναιοδωρία επιτρέπει στο μικροσκοπικό φυτοπλαγκτόν φωτοσύνθεσης να ανθίσει. Όπως και τα φυτά, αυτοί οι μονοκύτταροι οργανισμοί χρησιμοποιούν το φως του ήλιου και το διοξείδιο του άνθρακα ως καύσιμο. Το σημαντικό για όσους ασχολούνται με την κλιματική αλλαγή είναι ότι όταν αυτά τα φυτοπλαγκτόν πεθαίνουν, μερικά από αυτά βυθίζονται, σέρνοντας τον άνθρακα στο σώμα τους στον πυθμένα της θάλασσας όπου παγιδεύεται.
Ο ωκεανογράφος John Martin πρότεινε για πρώτη φορά την ιδέα του χειρισμού των θρεπτικών ουσιών του ωκεανού για την αποθήκευση άνθρακα στα τέλη της δεκαετίας του 1980. Έχουν γίνει μερικά πειράματα από τότε, αλλά σε γενικές γραμμές, λέει ο Tanner, η λήψη πραγματικών δεδομένων σχετικά με το πόσο καλά λειτουργεί η θρεπτική λίπανση είναι απίστευτα δύσκολη. Το κοινό δεν έχει μεγάλη όρεξη για μεγάλης κλίμακας κλιματικά πειράματα στη θάλασσα, λέει.
Η τελευταία μεγάλης κλίμακας προσπάθεια ήταν πριν από μια δεκαετία και, κατά την άποψη του Tanner, ήταν θεαματικά αμφιλεγόμενη. Έτσι, τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες έχουν στραφεί σε εργαστηριακές εργασίες, υπολογιστικά μοντέλα και μικρότερες δοκιμές πεδίου για την καλύτερη κατανόηση της γονιμοποίησης των θρεπτικών ουσιών των ωκεανών. Η μοντελοποίηση που δημοσιεύθηκε το 2017, για παράδειγμα, υποδηλώνει ότι η προσθήκη αζώτου και φωσφόρου στον ωκεανό θα μπορούσε να κλειδώσει έως και 1,5 γιγατόνους άνθρακα ετησίως από την ατμόσφαιρα.
Η Tanner και η ομάδα της στο Ocean Nourishment Corporation είναι μεταξύ των πολλών επιστημόνων που προσπαθούν να μάθουν περισσότερα. Αν και ελπίζει να πραγματοποιήσει μεγαλύτερα πειράματα πεδίου, είναι δύσκολο να πάρει άδεια από την αυστραλιανή κυβέρνηση για δοκιμές που υπερβαίνουν τα 2.000 λίτρα του θρεπτικού μείγματος. Στο πείραμα του Botany Bay, οι ερευνητές πρόσθεσαν μόνο 300 λίτρα από το μείγμα θρεπτικών συστατικών τους. Η εργασία με τόσο μικρές ποσότητες καθιστά τον υπολογισμό των συνεπειών πολύ δύσκολο. Για να παρακάμψουν τους περιορισμούς, κατασκευάζουν έναν βιοαντιδραστήρα για να ελέγξουν πώς διαφορετικά μείγματα θρεπτικών ουσιών διεγείρουν την ανάπτυξη του φυτοπλαγκτού και επηρεάζουν το ρυθμό αποθήκευσης άνθρακα.
Άλλοι ερευνητές, επίσης, ψάχνουν στη θρεπτική γονιμοποίηση. Το 2023, για παράδειγμα, ο Joo-Eun Yoon, εφαρμοσμένος μαθηματικός στο Πανεπιστήμιο του Cambridge στην Αγγλία, διεξήγαγε πειράματα με μια ομάδα στην Αραβική Θάλασσα στα ανοικτά της Γκόα της Ινδίας, για να μάθει πώς να παρέχει καλύτερα θρεπτικά συστατικά στον ωκεανό. Η μεγιστοποίηση της αποθήκευσης άνθρακα, όπως αποδεικνύεται, δεν είναι τόσο απλή όσο η απλή απόρριψη θρεπτικών ουσιών στη θάλασσα.
Ο Yoon λέει ότι η θρεπτική γονιμοποίηση θα μπορούσε ενδεχομένως να γίνει πιο αποτελεσματική. Το κλειδί είναι αν οι επιστήμονες μπορούν να τονώσουν την ανάπτυξη μεγαλύτερων - δηλαδή φυσικά μεγαλύτερων - ειδών φυτοπλαγκτού. Το μεγαλύτερο φυτοπλαγκτόν «είναι πολύ βαρύ», λέει. «Βυθίζονται γρήγορα στον πυθμένα της θάλασσας και έτσι μπορούν να μειώσουν το διοξείδιο του άνθρακα πιο αποτελεσματικά».
Ωστόσο, ακόμη και αν η θρεπτική λίπανση μπορεί να γίνει πιο αποτελεσματική, ο Alessandro Tagliabue, βιογεωχημικός των ωκεανών στο Πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ στην Αγγλία, είναι σκεπτικός για την αξία της. Λέει ότι ακόμη και στην κορυφαία απόδοσή της, η τεχνική απλά δεν μπορεί να αποθηκεύσει τόσο πολύ άνθρακα.
Η εργασία μοντελοποίησης που δημοσιεύθηκε από τον Tagliabue που εξετάζει τη γονιμοποίηση του ωκεάνιου σιδήρου - ένα σενάριο όπου μόνο σίδηρος προστίθεται στον ωκεανό - δείχνει ότι μέχρι το έτος 2100, η ποσότητα άνθρακα που θα μπορούσαμε να παγιδεύσουμε και να αποθηκεύσουμε μέσω αυτής της τεχνικής θα ανερχόταν σε περίπου 78 γιγατόνους. Για παράδειγμα, τα τελευταία τέσσερα χρόνια, ο κόσμος έχει εκπέμψει περίπου 75 γιγατόνους άνθρακα.
Στην πράξη, οι ανεπάρκειες και οι απρόβλεπτες επιπλοκές σημαίνουν ότι η λίπανση με σίδηρο πιθανότατα θα οδηγήσει σε ακόμη λιγότερη αποθήκευση άνθρακα.
Για παράδειγμα, η δημιουργία ενός μεγάλης κλίμακας έργου θρεπτικής λίπανσης θα απαιτούσε την εξόρυξη των ορυκτών και την κατασκευή υποδομών για να φτάσουν στον ωκεανό. Αυτές οι δραστηριότητες θα εκπέμπουν άνθρακα, μειώνοντας το συνολικό δυναμικό δέσμευσης άνθρακα από τη στιγμή που τα θρεπτικά συστατικά θα φτάσουν στο νερό. Ακόμη και στην πιο αποτελεσματική του, λέει ο Tagliabue, «μας αγοράζει μια χούφτα χρόνια» μόνο.
Ακόμη χειρότερη είναι η πιθανότητα αρνητικών παρενεργειών. Οι επιστήμονες αναμένουν ήδη ότι τα αποθέματα θρεπτικών ουσιών στον ανώτερο ωκεανό θα μειωθούν καθώς αυξάνονται οι θερμοκρασίες των ωκεανών. Η έρευνα του Tagliabue δείχνει ότι η αναταραχή της ανάπτυξης φυτοπλαγκτού που προκαλείται από τη λίπανση σιδήρου θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιήσει το διαθέσιμο άζωτο ή φώσφορο, οδηγώντας τελικά σε πτώση της ζωικής βιομάζας στον ανώτερο ωκεανό.
Ο Tagliabue δεν μελέτησε τι θα συνέβαινε αν ένας γεωμηχανικός πρόσθετε άζωτο και φώσφορο στο μείγμα. Κάτι τέτοιο θα μπορούσε πιθανώς να αποφύγει να ρίξει το θρεπτικό ισοζύγιο του ωκεανού τόσο μακριά όσο η προσθήκη σιδήρου, λέει. Αλλά η αύξηση της πολυπλοκότητας αυτής της θαλάσσιας πολυβιταμίνης θα σήμαινε περισσότερη εξόρυξη και περισσότερες υποδομές, περιπλέκοντας τη διαδικασία και πιθανώς μειώνοντας περαιτέρω τον άνθρακα που συλλαμβάνεται και αποθηκεύεται.
Άλλα μοντέλα δείχνουν ότι η προσθήκη αζώτου και φωσφόρου στον ωκεανό θα μπορούσε να μειώσει τα επίπεδα οξυγόνου και να αυξήσει τον παγκόσμιο όγκο νεκρών ζωνών χαμηλού οξυγόνου κατά 17,5%.
Όπως και ο Tagliabue, ο Tanner δεν διστάζει να μοιραστεί το γεγονός ότι η γονιμοποίηση των ωκεανών θα είναι σε θέση να αντισταθμίσει μόνο τις τρέχουσες εκπομπές άνθρακα αξίας δύο ετών. Λέει ότι η τεχνική είναι μόνο μία σε μια ευρύτερη σειρά πιθανών τεχνολογιών δέσμευσης άνθρακα που εξετάζονται, όπως η αποθήκευση άνθρακα στα φύκια.
Θα υπάρξει ένας συνδυασμός προσεγγίσεων που θα μας οδηγήσουν στο καθαρό μηδέν, λέει. Η Ocean Nourishment Corporation δεν θα λύσει την κλιματική κρίση, προσθέτει, «αλλά θα δώσουμε μέρος της απάντησης».
Ο Tagliabue είναι λιγότερο ενθουσιώδης. Εάν η λίπανση σιδήρου μπορεί να συλλάβει μόνο εκπομπές λίγων ετών, λέει, αυτό «δεν είναι χρήσιμο όσον αφορά την παγκόσμια κλιματική αλλαγή».
