Οι ωκεανοί του κόσμου αποθηκεύουν τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα. Τώρα, μια αυξανόμενη ομάδα επιστημόνων και εταιρειών λέει ότι έχει βρει έναν τρόπο να αυξήσει αυτή την ικανότητα αποθήκευσης τροποποιώντας τη χημεία του νερού των ωκεανών.
Η τεχνική, γνωστή ως ενίσχυση της αλκαλικότητας των ωκεανών, συνήθως περιλαμβάνει τη διάλυση πετρωμάτων που εξουδετερώνουν τα οξέα στον ωκεανό, επιτρέποντάς του να απορροφά περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα.
Οι ερευνητές έχουν εξερευνήσει αυτήν την τεχνολογία τα τελευταία πέντε χρόνια, αλλά τους τελευταίους δύο μήνες τουλάχιστον, μερικές νεοφυείς επιχειρήσεις έχουν αρχίσει να λειτουργούν κατά μήκος των ακτών του Ατλαντικού και του Ειρηνικού. Η Planetary, μια start-up με έδρα τη Νέα Σκωτία, αφαίρεσε 138 μετρικούς τόνους άνθρακα τον περασμένο μήνα για τα Shopify και Stripe. Η νεοσύστατη Ebb Carbon διατηρεί μια μικρή τοποθεσία στην Ουάσιγκτον που μπορεί να αφαιρέσει έως και 100 μετρικούς τόνους άνθρακα ετησίως και δεσμεύτηκε τον Οκτώβριο να αφαιρέσει 350.000 μετρικούς τόνους άνθρακα από την ατμόσφαιρα την επόμενη δεκαετία για τη Microsoft.
Οι υποστηρικτές της τεχνολογίας λένε ότι είναι μία από τις πιο υποσχόμενες μορφές αφαίρεσης άνθρακα, η οποία, σύμφωνα με τους ειδικούς, θα είναι απαραίτητη για την επίτευξη των κλιματικών στόχων, ακόμη και όταν ο κόσμος μειώνει τις εκπομπές. Αλλά για να επιτύχει αυτό, θα πρέπει να κλιμακωθεί ώστε να αφαιρούνται δισεκατομμύρια, όχι εκατοντάδες χιλιάδες τόνοι άνθρακα ετησίως, είπε ο αναπληρωτής καθηγητής γήινων και πλανητικών επιστημών του Γέιλ Μάθιου Άιζαμαν.
Πώς λειτουργεί
Στον πυρήνα της, η ενίσχυση της αλκαλικότητας των ωκεανών είναι μια χημική αντίδραση, μια αντίδραση που συμβαίνει ήδη στον ωκεανό όλη την ώρα. «Ο ωκεανός είναι το μεγαλύτερο θησαυροφυλάκιο άνθρακα στον πλανήτη και η ικανότητά του να αποθηκεύει μόνιμα CO2 βασίζεται όχι μόνο στο τεράστιο μέγεθός του, αλλά στην πραγματικότητα στη φυσική αλκαλικότητα του θαλασσινού νερού», δήλωσε ο Antonius Gagern, εκτελεστικός διευθυντής του Carbon to Sea, μια πρωτοβουλία που χρηματοδοτεί έργα αλκαλικότητας των ωκεανών.
Ο σημερινός ωκεανός είναι ελαφρώς αλκαλικός με pH 8,2, εν μέρει λόγω της χημικής διάβρωσης του ασβεστόλιθου, του βασάλτη και άλλων πετρωμάτων σε όλη την ιστορία της Γης.
Το διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα στο νερό αντιδρά με αυτές τις αλκαλικές ουσίες για να σχηματίσει διττανθρακικά ιόντα, μια σταθερή μορφή άνθρακα που μπορεί να παγιδεύσει το στοιχείο για χιλιετίες, μειώνοντας έτσι το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα χωρίς κάνει τον ωκεανό όξινο. Στη συνέχεια, για να αποκαταστήσει την ισορροπία, ο ωκεανός απορροφά περισσότερο άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Αυτή η χημική αντίδραση κάνει τον ωκεανό να βυθίζει τον μεγαλύτερο άνθρακα του πλανήτη, ένας όρος που αναφέρεται σε μια φυσική ή τεχνητή δεξαμενή που απορροφά περισσότερο άνθρακα από ό,τι απελευθερώνει.
Η νέα τεχνολογία στοχεύει να ενισχύσει αυτή τη φυσική διαδικασία προσθέτοντας αλκαλικά μέταλλα στο νερό, είτε σε θρυμματισμένη είτε σε διαλυμένη μορφή. Αφού μελέτησε τις δυνατότητες των τεχνολογιών αφαίρεσης άνθρακα στη θάλασσα, η Εθνική Ένωση Ωκεανών και Ατμόσφαιρας διαπίστωσε ότι η ενίσχυση της αλκαλικότητας των ωκεανών ήταν η πιο αποτελεσματική στη μακροπρόθεσμη δέσμευση άνθρακα και μεταξύ των φθηνότερων επιλογών.
Η αφαίρεση του άνθρακα θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στο να μην καταστούν οι ωκεανοί όξινοι. Αν και η χημεία του ωκεανού ποικίλλει κατά τη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου, έχει γίνει πιο όξινη καθώς έχει απορροφήσει περισσότερο άνθρακα από τις ανθρωπογενείς εκπομπές, δήλωσε ο Andy Jacobson, γεωχημικός στο Πανεπιστήμιο Northwestern. Η αυξημένη οξύτητα δυσκολεύει ορισμένους θαλάσσιους οργανισμούς να χτίσουν τους σκελετούς και τα κελύφη τους. «Θεωρητικά, [η ενίσχυση της αλκαλικότητας των ωκεανών] έχει πολλά πράγματα», είπε ο Jacobson. «Αλλά χρειάζεται περισσότερη έρευνα για να προσδιοριστεί πόσο αποτελεσματικό είναι και πόσο μόνιμη είναι η απομάκρυνση του άνθρακα».
Θα έχει αποτέλεσμα;
Κλιματικά εγχειρήματα και φιλανθρωπικοί χρηματοδότες ξοδεύουν εκατομμύρια δολάρια για να χρηματοδοτήσουν την ενίσχυση της αλκαλικότητας των ωκεανών. Οι ερευνητές εξακολουθούν να διερευνούν την καλύτερη στρατηγική για την εφαρμογή της μεθόδου. Η Ebb Carbon, για παράδειγμα, παίρνει τα υπάρχοντα ρεύματα αποβλήτων αλμυρού νερού από μονάδες επεξεργασίας και αφαλάτωσης και χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια για να τα αλκαλοποιήσει πριν τα επιστρέψει στον ωκεανό, δήλωσε ο Eisaman, ο οποίος είναι ο συνιδρυτής και επικεφαλής επιστήμονας της start-up.
Μια άλλη μέθοδος είναι η εναπόθεση αλκαλικών ορυκτών ή διαλύματος στον ωκεανό χρησιμοποιώντας ένα πλοίο. Άλλοι θέλουν να ενισχύσουν τη διάβρωση των βράχων που ήδη εμφανίζονται στην ακτή. Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις είναι να μετρήσουμε πόσο άνθρακα μπορεί να δεσμεύσει αυτό. Τα αλκαλικά ορυκτά διαλύονται γρήγορα σε ένα μεγάλο σώμα νερού και είναι δύσκολο να ποσοτικοποιηθεί ο άνθρακας που αφαιρείται, είπε η Dariia Atamanchuk, ανώτερη ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο Dalhousie στη Νέα Σκωτία που συμβουλεύει την Planetary για τη μέτρηση του άνθρακα.
Επειδή παραμένουν ερωτήματα σχετικά με τον αντίκτυπό του στα οικοσυστήματα του ωκεανού, οποιοδήποτε έργο θα αντιμετωπίσει πιθανότατα την αντίθεση από τον κλάδο της αλιείας. Οι κοινότητες στην ανατολική ακτή έχουν αποκρούσει προτάσεις, λέγοντας ότι οι επιπτώσεις δεν είναι καλά κατανοητές. «Δεν πρέπει να ρίχνουν τίποτα στον ωκεανό», είπε η Beth Casoni, από τη Μασαχουσέτη, προσθέτοντας ότι είναι δύσπιστη ως προς «την ιδέα ότι μπορείς να αλκαλοποιήσεις τον ωκεανό όπως η πισίνα στην αυλή σου».
Τα αυξανόμενα στοιχεία από πρώιμες μελέτες σε εργαστήρια και ελεγχόμενες υπαίθριες ρυθμίσεις δεν υποδηλώνουν σοβαρές επιπτώσεις στο πλαγκτόν, το οποίο βρίσκεται στο κάτω μέρος του τροφικού ιστού.
Οι κανονισμοί από την Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος θα περιόριζαν ορισμένες επιπτώσεις επειδή, για ορισμένους τύπους ενίσχυσης της αλκαλικότητας των ωκεανών, περιορίζει την αλλαγή του pH του θαλασσινού νερού που προκύπτει από την προσθήκη υλικών σε pH εννέα, δήλωσε η Grace Andrews, εκτελεστική διευθύντρια και ιδρύτρια του μη κερδοσκοπικού οργανισμού. Hourglass Climate, που ερευνά την αλκαλικότητα των ωκεανών και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της. «Αυτή τη στιγμή, οι περισσότεροι άνθρωποι διστάζουν να πουν: «Αυτό θα είναι σίγουρα χρήσιμο για τη θαλάσσια ζωή», απλώς και μόνο λόγω της κλίμακας που απαιτείται για να αλλάξει ολόκληρους ωκεανούς», είπε. «Αλλά σίγουρα έχει τις δυνατότητες».
