Urdin Handian harrapatuta: Ozeanoetako Karbono Dioxidoa kentzea

Klimaren geoingeniaritza haustea: 2. zatia

1. zatia: Amaigabeko ezezagunak
3. zatia: Eguzki-erradiazioaren aldaketa
4. zatia: Etika, ekitatea eta justizia kontuan hartuta

Karbono dioxidoa kentzea (CDR) atmosferatik karbono dioxidoa kentzen saiatzen den klimaren geoingeniaritza modu bat da. CDR-k berotegi-efektuko gasen emisioen eragina du helburu, atmosferako karbono dioxidoa murriztuz eta kentuz, epe luzeko eta laburreko biltegiratze bidez. CDR lehorrekoa edo ozeanokoa izan daiteke, gasa harrapatzeko eta biltegiratzeko erabiltzen diren material eta sistemen arabera. Elkarrizketa hauetan lehorreko CDRari garrantzia eman zaio baina ozeanoetako CDR aprobetxatzeko interesa gero eta handiagoa da, proiektu natural, mekaniko eta kimiko hobetuei arreta jarriz.

---

Sistema naturalek dagoeneko karbono dioxidoa kentzen dute atmosferatik

Ozeanoa karbono-hustutegi naturala da, %25 harrapatzen atmosferako karbono dioxidoaren eta lurraren gehiegizko beroaren % 90 fotosintesia eta xurgapena bezalako prozesu naturalen bidez. Sistema hauek tenperatura globala mantentzen lagundu dute, baina gainkargatzen ari dira erregai fosilen isurietatik datozen karbono dioxido atmosferikoaren eta beste berotegi-efektuko gasen gehikuntzaren ondorioz. Handitze horrek ozeanoaren kimikan eragiten hasi da, ozeanoaren azidotzea, biodibertsitatearen galera eta ekosistema eredu berriak eraginez. Biodibertsitatea eta ekosistemak berreraikitzeak erregai fosilen murrizketarekin batera, planeta indartuko du klima-aldaketaren aurka.

Karbono dioxidoa kentzea, landare eta zuhaitz berrien hazkuntzaren bidez, lehorrean zein ozeano ekosistemetan gerta daiteke. Basogintza da baso berriak sortzea edo ozeanoetako ekosistemak, mangladiak bezalakoak, historikoki horrelako landarerik eduki ez duten eremuetan, basoberritzea bilatzen den bitartean. zuhaitzak eta beste landare batzuk berriro sartu Beste erabilera batera aldatutako tokietan, adibidez, nekazaritza-lurretan, meatzaritzan edo garapenean, edo kutsaduraren ondorioz galdu ondoren..

Itsas hondakinak, plastikoak eta uraren kutsadura zuzenean lagundu dute itsas belar eta mangladien galera gehienetan. The Ur Garbiaren Legea Estatu Batuetan, eta beste ahalegin batzuk aritu dira kutsadura hori murrizteko eta basoberritzea ahalbidetzeko. Termino hauek, oro har, lurreko basoak deskribatzeko erabili izan dira, baina ozeanoetan oinarritutako ekosistemak ere har ditzakete, hala nola mangladiak, itsas belarrak, padura gatzatuak edo algak.

Promesa:

Zuhaitzak, mangladiak, itsas belarrak eta antzeko landareak dira karbono hondoratuak, fotosintesiaren bidez karbono dioxidoa modu naturalean erabiliz eta bahituz. Ocean CDR-k askotan "karbono urdina" edo ozeanoan bahitutako karbono dioxidoa nabarmentzen du. Karbono urdineko ekosistema eraginkorrenetako bat mangladiak dira, karbonoa bere azalean, sustrai-sisteman eta lurzoruan bahitzen baitute, gordetzeko. gehienez 10 aldiz lurreko basoak baino karbono gehiago. Mangladiak ugari eskaintzen ditu ingurumen-onurak tokiko komunitateei eta kostaldeko ekosistemei, epe luzerako degradazioa eta higadura saihestuz eta baita kostaldean ekaitz eta olatuen eragina moderatuz. Mangladi basoek landarearen sustrai-sisteman eta adarretan lurreko, uretako eta hegazti-animalientzako habitatak ere sortzen dituzte. Horrelako proiektuak ere erabil daitezke zuzenean alderantziz baso-soiltzearen edo ekaitzen ondorioak, zuhaitz eta landare-estaldura galdu duten kostaldeak eta lurrak berreskuratuz.

Mehatxua:

Proiektu hauekin batera datozen arriskuak modu naturalean bahitutako karbono dioxidoa aldi baterako biltegiratzean daude. Kostaldeko lurraren erabilera aldatzen denean eta ozeanoetako ekosistemak garapenerako, bidaiarako, industriarako edo ekaitzak indartuz, lurzoruetan gordetako karbonoa ozeanoetako uretara eta atmosferara isuriko da. Proiektu hauek ere joera dute biodibertsitatea eta aniztasun genetikoa galtzea azkar hazten diren espezieen alde, gaixotasun eta hiltze handiak izateko arriskua areagotuz. Zaharberritze proiektuak energia intentsiboa izan daiteke eta garraiorako erregai fosilak eta mantentze-lanetarako makineria behar dituzte. Naturan oinarritutako irtenbide hauen bidez kostaldeko ekosistemak berreskuratzea tokiko komunitateei behar bezalako kontuan hartu gabe lurren jabetzea eragin dezake eta klima-aldaketan ekarpen gutxien izan duten komunitate desabantailak. Komunitate-harreman sendoak eta interesdunen partaidetza indigenekin eta tokiko komunitateekin funtsezkoak dira ozeano naturaleko CDR ahaleginetan ekitatea eta justizia bermatzeko.

Seaweed Cultivation-ek alga eta makroalgak landatzea du helburu, uretako karbono dioxidoa iragazteko eta biomasan biltegiratu fotosintesiaren bidez. Karbonoan aberatsa den alga hau hazi eta produktuetan edo elikagaietan erabil daiteke edo ozeanoaren hondoan hondoratu eta bahitu.

Promesa:

Itsas algak eta antzeko landare ozeano handiak azkar hazten ari dira eta mundu osoko eskualdeetan daude. Basogintza edo basoberritze ahaleginekin alderatuta, algen habitat ozeanikoak ez du sute, inbasio edo lurreko basoetarako beste mehatxurik jasan. Alga bahitzaileak karbono dioxido kantitate handiak eta hazkuntzaren ondoren erabilera anitzak ditu. Uretan oinarritutako karbono dioxidoa kenduz, algek eskualdeei lagun diezaieke ozeanoen azidotzearen aurka lan egiten eta oxigeno aberatseko habitatak eskaintzea ekosistem ozeanikoetarako. Ingurumen-irabazi horiez gain, algek klimara egokitzeko onurak ere baditu kostaldeak higaduratik babestea olatuen energia motelduz. 

Mehatxua:

Itsasoko karbono harrapaketa beste ekonomia urdineko CDR prozesuetatik bereizten da, landareak CO gordetzen baitu₂ bere biomasan, sedimentura eraman beharrean. Ondorioz, CO₂ algak kentzeko eta biltegiratzeko ahalmena landareak mugatzen du. Alga basatia alga laborantza bidez etxekotzea baliteke landarearen aniztasun genetikoa murriztea, gaixotasunak eta hiltze handiak izateko aukera areagotuz. Horrez gain, egungo algak lantzeko proposatzen diren metodoen artean landareak uretan hazten dira material artifizialaren gainean, soka bezala, eta sakonera gutxiko uretan. Horrek algaren azpian dauden uretan dauden habitatetatik argia eta mantenugaiak eragotzi ditzake eta ekosistema horiei kalteak eragin ditzake. korapilatsuak barne. Alga bera ere kaltegarria da uraren kalitate arazoengatik eta harrapariengatik. Algak ozeanoan hondoratzea helburu duten proiektu handiek espero dute gaur egun hondoratu soka edo material artifiziala baita, potentzialki ura kutsatzea algak hondoratzean. Proiektu mota honek kostuen mugak izango dituela aurreikusten da, eskalagarritasuna mugatuz. Ikerketa gehiago behar da algak lantzeko eta promesa onuragarriak lortzeko modurik onena zehazteko, aurreikusitako mehatxuak eta nahi gabeko ondorioak gutxituz.

Oro har, ozeano eta kostaldeko ekosistemen berreskurapenaren bidez mangladi, itsas belar, gatzag ekosistemen eta algaren laborantzaren bidez, Lurraren sistema naturalek atmosferako karbono dioxidoa prozesatu eta gordetzeko duten gaitasuna areagotu eta berreskuratu nahi da. Klima-aldaketaren ondoriozko biodibertsitatearen galera giza jardueren ondoriozko biodibertsitate-galera gehitzen da, baso-soiltzeak bezala, Lurraren klima-aldaketarako erresilientzia gutxituz. 

2018an, Biodibertsitateari eta Ekosistemen Zerbitzuei buruzko Gobernu arteko Zientzia-Politika Plataformak (IPBES) jakinarazi zuenez. ozeano-ekosistemen bi heren kaltetuta, hondatuta edo aldatuta daude. Kopuru hori handitu egingo da itsasoaren mailaren igoerarekin, ozeanoen azidifikazioarekin, itsas hondoko meatzaritza sakonekin eta klima-aldaketaren eragin antropikoekin. Karbono dioxidoa kentzeko metodo naturalak biodibertsitatea areagotzeari eta ekosistemak leheneratzeari mesede egingo diote. Algaren laborantza ikerketa-eremua hazten ari den ikerketa bideratua izango litzateke. Ozeanoetako ekosistemen lehengoratze eta babes arretatsuak klima-aldaketaren ondorioak arintzeko berehalako potentziala du emisioen murrizketen bidez, onura bateragarriekin batera.

---

Klima-aldaketa arintzeko ozeano-prozesu naturalak hobetzea

Prozesu naturalez gain, ikertzaileak karbono dioxido naturala kentzeko metodoak ikertzen ari dira, ozeanoaren karbono dioxidoa hartzea sustatuz. Ozeano klimatiko geoingeniaritza-proiektu prozesu naturalak hobetzeko kategoria honetan sartzen dira: ozeanoaren alkalinitatea hobetzea, mantenugaien ernalketa eta upwelling eta downwelling artifiziala. 

Ocean Alkalinity Enhancement (OAE) ozeanoetako karbono dioxidoa kentzea helburu duen CDR metodo bat da, mineralen meteorizazio-erreakzio naturalak bizkortuz. Meteorizazio-erreakzio hauek karbono dioxidoa erabiltzen dute eta material solidoa sortzen dute. Gaur egungo OAE teknikak karbono dioxidoa harrapatzea arroka alkalinoekin, hau da, karearekin edo olibinoarekin, edo prozesu elektrokimiko baten bidez.

Promesa:

Oinarritutako arroka naturalaren meteorizazio-prozesuak, OAE da eskalagarria eta metodo iraunkor bat eskaintzen du karbono dioxidoa kentzea. Gasaren eta mineralaren arteko erreakzioak espero diren gordailuak sortzen ditu ozeanoaren buffer-ahalmena handitu, aldi berean ozeanoaren azidotzea gutxituz. Ozeanoetako mineral-gordailuak handitzeak ozeanoaren produktibitatea ere handitu dezake.

Mehatxua:

Meteorizazio-erreakzioaren arrakasta mineralen erabilgarritasunaren eta banaketaren menpe dago. Mineralen banaketa irregularra eta eskualdeko sentsibilitateak karbono dioxidoaren murrizketak ozeano-ingurunean eragin negatiboa izan dezake. Gainera, OAErako beharrezkoa den mineral kantitatea izango da ziurrenik lurreko meategietatik aterata, eta erabili ahal izateko kostaldeko eskualdeetara garraioa beharko da. Ozeanoaren alkalinitatea handitzeak ozeanoaren pH-a ere aldatuko du prozesu biologikoei eragiten diela. Ozeanoaren alkalinitatea hobetzea du ez da hainbeste landa-esperimentu edo hainbeste ikerketa ikusi lurreko meteorizazio gisa, eta metodo horren inpaktuak lurreko meteorizaziorako ezagunak dira. 

Mantenugaien ernalketa ozeanoan burdina eta beste mantenugai batzuk gehitzea proposatzen du fitoplanktonaren hazkuntza bultzatzeko. Prozesu natural bat aprobetxatuz, fitoplanktonak erraz hartzen du atmosferako karbono dioxidoa eta ozeanoaren hondoan hondoratzen da. 2008an, Nazio Batuen Aniztasun Biologikoari buruzko Hitzarmenean kautelazko moratoria adostu zuen komunitate zientifikoak horrelako proiektuen alde onak eta txarrak hobeto uler ditzan praktikan.

Promesa:

Atmosferako karbono dioxidoa kentzeaz gain, nutrienteen ernalketa gerta daiteke aldi baterako ozeanoaren azidotzea murriztea arrain stockak handitzea. Fitoplanktona arrain askorentzat elikagai-iturri bat da, eta elikagaien eskuragarritasuna handitzeak arrain-kopurua handitu dezake proiektuak egiten diren eskualdeetan. 

Mehatxua:

Elikagaien ernalketari buruzko ikerketak mugatuak dira eta ezezagun asko ezagutu CDR metodo honen epe luzeko efektuei, onura bateragarriak eta iraunkortasunari buruz. Mantenugaien ernalketa-proiektuek material kopuru handiak behar ditzakete burdin, fosforo eta nitrogeno moduan. Material hauek hornitzeak meatzaritza, ekoizpen eta garraio gehigarriak behar ditzake. Horrek CDR positiboen eragina ezezta dezake eta planetako beste ekosistema batzuei kalte egin diezaieke meatzaritza erauzteagatik. Gainera, fitoplanktonaren hazkundea eragin dezake algen loraldi kaltegarriak, ozeanoko oxigenoa murrizten dute eta metanoaren ekoizpena areagotzen dute, karbono dioxidoarekin alderatuta 10 aldiz bero kantitatea harrapatzen duen BEG bat.

Ozeanoaren nahasketa naturalak goranzko eta beherapenen bidez ura lurrazaletik sedimentura eramaten du, tenperatura eta mantenugaiak ozeanoko eskualde ezberdinetara banatuz. Upwelling eta Downwelling artifiziala Nahasketa hori bizkortu eta bultzatzeko mekanismo fisiko bat erabiltzea du helburu, ozeanoko uraren nahasketa areagotuz karbono dioxido ugariko gainazaleko ura ozeano sakonera eramateko, eta ur hotza eta mantenugai aberatsa azaleraraino. Honek fitoplanktonaren hazkuntza eta fotosintesia bultzatuko dituela aurreikusten da karbono dioxidoa atmosferatik kentzeko. Gaur egun proposatzen diren mekanismoen artean daude hodi eta ponpak bertikalak erabiliz ozeanoaren hondotik goialdera ura ateratzeko.

Promesa:

Upwelling eta downwelling artifiziala sistema natural baten hobekuntza gisa proposatzen da. Planifikatutako uraren mugimendu honek fitoplanktonaren hazkundearen albo-ondorioak saihesten lagun dezake, hala nola oxigeno gutxiko zonak eta gehiegizko mantenugaiak, ozeanoaren nahasketa areagotuz. Eskualde epelagoetan, metodo honek azaleko tenperatura hozten lagun dezake eta koralaren zuriketa motela. 

Mehatxua:

Nahaste artifizialaren metodo honek eskala txikietan eta denbora-tarte mugatuetan zentratutako esperimentu eta eremuko proba mugatuak ikusi ditu. Lehen ikerketek adierazten dute, oro har, gorakada artifizialak eta beherantzak CDR potentzial txikia dutela eta aldi baterako bahiketa ematea karbono dioxidoarena. Aldi baterako biltegiratze hau goranzko eta beherako zikloaren ondorioa da. Downwelling bidez ozeanoaren hondora mugitzen den edozein karbono dioxidoa litekeena da denboraren batean gora egitea. Horrez gain, metodo honek amaiera-arriskuaren potentziala ere ikusten du. Bonba artifizialak huts egiten badu, eten egiten bada edo finantzaketarik ez badu, gainazalean mantenugaiak eta karbono dioxidoak areagotzea metano eta oxido nitrosoaren kontzentrazioa areagotu dezake, baita ozeanoaren azidotzea ere. Ozeano artifizialak nahasteko gaur egun proposatutako mekanismoak hodi-sistema, ponpak eta kanpoko energia-hornidura behar ditu. Litekeena da hodi horien instalazioak behar izatea itsasontziak, energia iturri eraginkorra eta mantentze-lanak. 

---

Ocean CDR metodo mekaniko eta kimikoen bidez

Ozeano mekaniko eta kimikoko CDR prozesu naturaletan esku hartzen du, teknologia sistema natural bat aldatzeko helburuarekin. Gaur egun, itsasoko karbonoa erauztea da nagusi ozeano mekaniko eta kimikoko CDR elkarrizketan, baina gorago eta beherantz artifiziala bezalako beste metodo batzuk ere kategoria honetan sartu daitezke.

Itsasoko Karbonoaren Erauzketa edo CDR Elektrokimikoa, ozeanoko uretako karbono dioxidoa kentzea eta beste nonbait gordetzea du helburu, airearen karbono dioxidoa harrapatzea eta biltegiratzeko antzeko printzipioekin funtzionatuz. Proposatutako metodoen artean, prozesu elektrokimikoak erabiltzea itsasoko uretako karbono dioxidoaren forma gaseosoa biltzeko eta gas hori forma solido edo likido batean biltegiratzeko formazio geologiko batean edo ozeano-sedimentuan.

Promesa:

Ozeanoetako uretatik karbono dioxidoa kentzeko metodo honek ozeanoari prozesu naturalen bidez karbono dioxido atmosferiko gehiago har dezan aurreikusten da. CDR elektrokimikoari buruzko ikerketek adierazi dute energia-iturri berriztagarri batekin, metodo hau energia eraginkorra izan daiteke. Ozeanoetako uretatik karbono dioxidoa kentzea espero da ozeanoaren azidotzea alderantzikatu edo eten. 

Mehatxua:

Itsasoko karbono-erauzketari buruzko lehen ikerketek kontzeptua probatu dute batez ere laborategietan oinarritutako esperimentuetan. Ondorioz, metodo honen aplikazio komertziala oso teorikoa izaten jarraitzen du, eta potentzialki energia intentsiboa. Halaber, ikerketak batez ere karbono dioxidoak itsasoko uretatik kentzeko duen gaitasun kimikoan zentratu dira, ingurumen-arriskuei buruzko ikerketa gutxi. Egungo kezkak dira tokiko ekosistemen oreka aldaketei buruzko ziurgabetasunak eta prozesu honek itsas bizitzan izan dezakeen eragina.

---

Ba al dago biderik ozeanoko CDRrako?

Ozeano naturaleko CDR proiektu asko, kostaldeko ekosistemak lehengoratzea eta babestea bezalakoak, ingurumenari eta tokiko komunitateei kolaborazio positibo ikertu eta ezagunak babesten dituzte. Proiektu horien bidez karbonoa biltegiratu daitekeen zenbatekoa eta denboraren iraupena ulertzeko ikerketa osagarriak behar dira oraindik, baina onurak argiak dira. Ozeano naturaleko CDRtik haratago, ordea, ozeanoko CDR natural, mekaniko eta kimiko hobetuek desabantaila identifikagarriak dituzte, eta arreta handiz kontuan hartu behar dira edozein proiektu eskala handian gauzatu aurretik. 

Guztiok gara planetako eragileak eta klimaren geoingeniaritzako proiektuek eta klima aldaketak eragingo dute. Erabakiak hartzen dituztenak, politikaren arduradunak, inbertitzaileak, hautesleak eta interes-talde guztiak funtsezkoak dira klima-geoingeniaritza metodo baten arriskua beste metodo baten arriskua edo are klima-aldaketaren arriskua baino handiagoa den zehazteko. Ocean CDR metodoek atmosferako karbono dioxidoa murrizten lagun dezakete, baina karbono dioxidoaren isurien murrizketa zuzenaz gain soilik kontuan hartu behar dira.