如何在海洋中添加铁降低全球变暖?

经过:詹妮弗·霍顿

浮游植物吸收二氧化碳和阳光以在光合作用中产生能量。“width=
浮游植物吸收二氧化碳和阳光以在光合作用中产生能量。
照片礼貌NOAA

全球暖化已成为21世纪的主要问题之一。正如科学家预测的更不祥的场景一样,例如佛罗里达在几十年内在水下,人们都在要求采取行动。

输入前瞻性的科学家以及诸如Planktos和Climos之类的公司,他们建议添加到世界海洋,以降低大气二氧化碳水平,然后降低温度。自1980年代后期以来,将铁倾倒在海洋中的想法已经存在,并被称为碳下沉,,,,海洋播种或者铁施肥

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前提实际上很简单。铁充当许多植物的肥料,有些是构成海洋食品网络基础的浮游植物,需要生长。在水中添加铁会刺激浮游植物的生长,而浮游植物的生长反过来却通过光合作用吞噬了二氧化碳。由于二氧化碳是负责通过二氧化碳将热量捕获在地球表面上的主要气体之一,因此二氧化碳的降低应有助于降低温度温室效应

自从海洋学家约翰·马丁(John Martin)提出了15年前的想法以来,已经进行了许多铁倾倒试验[来源:haiken]。2004年进行的一项试验表明,在水中添加的铁原子的每个原子都可以通过鼓励浮游生物的生长来从大气中抽出10,000至100,000个原子[来源:Schiermeier]。一些科学家认为,仅在南大洋中添加铁可以将二氧化碳水平降低15%[来源:Schiermeier]。

科学家奥利弗·温特(Oliver Wingenter)提出了一种更加谨慎的方法,认为在海洋中添加大量铁可能会导致摄氏10摄氏度的主要冷却[来源:Wingenter]。他建议仅施肥南大洋的2%,以引起2度摄氏摄氏冷却,并恢复全球变暖10年或更长时间的临界点[来源:Wingenter]。

Wingenter的研究并没有专注于切割二氧化碳水平,而是集中于增加浮游植物盛开的其他气体,即二甲基硫化物或DMS。DMS在很大程度上负责极地区域的云形成,并可能增加云反射率,这反过来又会降低温度。在他的铁施肥实验中,Wingenter发现添加铁增加了DMS的浓度五倍[来源:Wingenter]。

还有其他科学家建议避免将海洋作为测试场。在下一页上了解有关他们关注的更多信息。

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对铁施肥的担忧

这张卫星照片中心的两个多云的绿色块是浮游植物的大片。“width=
这张卫星照片中心的两个多云的绿色块是浮游植物的大片。
照片礼貌NASA

您可能会怀疑,添加海洋不仅可以降低二氧化碳水平。通过向海洋注入铁并促进浮游植物的生长来改变食物网的结构,可能会大大改变空气和海中其他气体的浓度,从而有可能否定降低二氧化碳水平的任何积极作用[来源:来源:利斯]。例如,有些计算机模型预测,添加铁可以增加一氧化二氮和甲烷的水平,两种温室气体[来源:haiken]。科学家马克·劳伦斯(Mark Lawrence)还指出,浮游植物的盛开产生称为甲基卤化物的化学物质,侵蚀了甲基卤化物臭氧层[来源:赖特]。

科学家也不知道浮游植物捕获的二氧化碳将被存储多长时间。尽管海洋有能力储存数百万吨气体或更长时间的气体,但有一个捕获:如果以固体形式保持固体,则必须下沉地面。但这不一定是这样。

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二氧化碳被洋流直接恢复到表面并释放回大气中的可能性一样。大多数二氧化碳甚至从未到达海底。多达95%的人保持流通状态回收通过食物链[赖特]。浮游生物对其进行处理,然后被其他生物食用,这些生物只会将二氧化碳重新回到大气中,因此它永远不会退出流通[来源:haiken]。

许多环境组织也反对海洋种子。当公司Planktos宣布计划撒100吨铁硫酸盐在加拉帕戈斯群岛海岸,自然资源国防委员会,世界野生动物基金,地球之友,绿色和平其他人反击。一个团体甚至威胁要拦截公司的船。普兰克托斯(Planktos)最终由于资金有限和装备不足而取消了计划,但环保组织仍在警惕。在其网站上,世界野生动物基金警告说,该方法可能会促进以下潜在的不良影响:

  • 浮游植物盛开将释放大量气体,死亡时留下的细菌也会释放出大量的气体。
  • 浮游生物死亡会减少时会导致的细菌衰减水中的水平,可能导致一氧化二氮等气体增加。
  • 除非铁非常纯净,否则它很可能伴有其他潜在的有毒微量金属。

铁施肥提出了很多有趣的问题。二氧化碳循环与海洋过程之间的关系很复杂,到目前为止,科学对改变它的长期影响尚不清楚。是铁施肥全球暖化灵丹妙药还是潘多拉的盒子?只有时间会说明,但是科学家一定会继续寻找答案。要了解有关全球变暖和可能的碳固换策略的更多信息,请确保探索下一页上的链接。

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更多的链接

  • Haiken,Melanie。“这个碳水槽可以游泳吗?”琼斯母亲。2008年3月/4月。33,第2期。(2008年3月18日)
  • Liss,Peter等。“铁的海洋受精:对气候和空气质量的影响。”告诉我们。2004年11月18日。(2008年3月18日)http://www.cababstractsplus.org/google/abstract.asp?acno = 20053110962
  • Schiermeier,Quirin。“施肥大海可以打击全球变暖。”自然新闻。2004年4月22日。(2008年3月18日)http://www.bioedonline.org/news/news.cfm?art=921
  • Wingenter,Oliver。“通过增强自然硫周期来减慢全球变暖。”公关网。2007年7月24日。(2008年3月18日)http://climos.com/news/articles/slowingglobal.htm
  • 赖特,凯伦。“水坟墓。”发现。卷。第24期,第10期。2003年10月1日。(2008年3月18日)http://discovermagazine.com/2003/oct/featocean
  • 世界野生动物基金。“世界野生动植物基金会警告不要在加拉帕戈斯群岛附近的铁倾倒实验。”2007年6月27日。(2008年3月18日)http://www.worldwildlife.org/news/displaypr.cfm?prid=411

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