Řešení hyperkapnie? Nová studie navrhuje hnojení oceánu

Hnojiva na bázi železa ve formě nanočástic mají potenciál ukládat přebytečný oxid uhličitý v oceánu.

Mezinárodní tým výzkumníků pod vedením Michaela Hochela z Národní laboratoř severozápadního Pacifiku Navrhuje se, že použití mikroorganismů by mohlo být řešením k uspokojení naléhavé potřeby odstranit přebytečný oxid uhličitý ze zemského prostředí.

Tým provedl analýzu zveřejněnou v časopise Nanotechnologie přírodyo možnosti vysévat semena pro oceány pomocí umělých částic hnojiva bohatých na železo v blízkosti oceánského planktonu, mikroskopických rostlin kritických pro oceánský ekosystém, aby se zvýšil růst a příjem oxidu uhličitého fytoplanktonem.

„Myšlenka je rozšířit stávající procesy,“ řekl Hochella, pracovník laboratoře v Pacific Northwest National Laboratory. Lidé po staletí hnojili půdu k pěstování plodin. Můžeme se naučit zodpovědně hnojit oceány.“

Michael Hochela je mezinárodně uznávaný ekologický geochemik. Kredit: Virginia Tech Photographic Services

V přírodě se živiny z pevniny dostávají do oceánů řekami a vyfukují do vzduchu prach, aby zúrodnily plankton. Výzkumný tým navrhuje posunout tento přirozený proces o krok dále, aby pomohl odstranit přebytečný oxid uhličitý z oceánu. Studovali důkazy, že přidání konkrétních kombinací pečlivě navržených materiálů může účinně zúrodnit oceány a povzbudit fytoplankton, aby fungoval jako pohlcovač uhlíku. Živé organismy budou absorbovat uhlík ve velkém množství. Když pak zemřou, potopí se do hlubin oceánu a přebytečný uhlík si vezmou s sebou. Vědci tvrdí, že toto navrhované oplodnění by jednoduše urychlilo přirozený proces, který již bezpečně sekvestruje uhlík ve formě, která by ho mohla odstranit z atmosféry na tisíce let.

„V tuto chvíli je čas rozhodující,“ řekl Hochela. „Abychom mohli bojovat proti rostoucím teplotám, musíme snížit úrovně oxidu uhličitého v globálním měřítku. Zvážení všech našich možností, včetně využití oceánů jako jímače oxidu uhličitého, nám dává nejlepší šanci na ochlazení planety.“

Získejte poznatky z literatury

Ve své analýze vědci tvrdili, že upravené nanočástice nabízejí několik atraktivních funkcí. Vysoce ovladatelné a speciálně navržené pro různá oceánská prostředí. Povrchové nátěry mohou pomoci částicím ulpívat na planktonu. Některé částice mají také vlastnosti pohlcující světlo, což umožňuje planktonu spotřebovávat a využívat více oxidu uhličitého. Obecný přístup lze také vyladit tak, aby vyhovoval potřebám konkrétních oceánských prostředí. Například jedna oblast může mít větší prospěch z částic na bázi železa, zatímco částice na bázi křemíku mohou být účinnější v jiných, říkají.

Analýza 123 publikovaných studií vědců ukázala, že několik netoxických minerálních kyslíkových látek může bezpečně podporovat růst planktonu. Tvrdí, že stabilita, hojnost půdy a snadná tvorba těchto materiálů z nich činí životaschopné možnosti jako planktonová hnojiva.

Tým také analyzoval náklady na vytváření a distribuci různých molekul. I když tento proces bude mnohem dražší než přidávání nekonstruovaných materiálů, bude také výrazně efektivnější.

Odkaz: „Potenciální využití umělých nanočástic při hnojení oceánů pro velkoplošné odstranění atmosférického oxidu uhličitého“ od Peymana Babakhaniho, Tannabona Vinrata, Mohameda Balousha, Colaba Suratana, Carolyn L. Peacock a Benjamina S. Twining, Michael F. Hochela Jr. 28. listopadu 2022, k dispozici zde. Nanotechnologie přírody.
DOI: 10.1038/s41565-022-01226-w

Kromě Hochella tým zahrnoval výzkumníky z Anglie, Thajska a několika výzkumných institucí se sídlem v USA. Studii financovala Evropská rada pro výzkum v rámci programu Evropské unie pro výzkum a inovace Horizon 2020.