Küresel ısınma insan toplumu için önemli bir tehdit oluşturmaktadır. Sera gazı emisyonlarının hızlı ve önemli ölçüde azaltılması, küresel ısınmanın azaltılması için gerekli önlemlerdir. Ancak emisyonların önemli ölçüde azaltılması, Paris Anlaşması’nın sıcaklık kontrolü hedeflerine ulaşmak için tek başına yeterli olmayabilir.
Karbon dioksitin uzaklaştırılması (CDR), potansiyel olarak küresel ısınmayı engellemek için çok önemli bir yaklaşımdır ve bunun temel fikri, karasal veya denizdeki karbon yutaklarını yapay olarak artırmak ve atmosferik CO2’yi azaltmaktır.2 yoğunlaşır ve böylece küresel soğutma elde edilir. Ancak farklı CDR yöntemlerinin karbon döngüsü ve iklim sistemi üzerindeki etkilerindeki benzerlikler ve farklılıklar, önemli araştırma değeri taşıyan önemli bir açık soruyu temsil etmektedir.
Şu anda, iklim sisteminin yapay CDR yöntemlerine tepkisinin incelenmesi öncelikle Dünya sistemi modellerine dayanmaktadır. Bunu akılda tutarak, Laoshan Laboratuvarı ve Zhejiang Üniversitesi’nden araştırmacılar, deniz bazlı iki CDR yönteminin (okyanus demir gübrelemesi (OIF) ve yapay okyanus alkalileştirmesinin (AOA)) iklim sistemi ve karbon döngüsü üzerindeki etkilerindeki benzerlikleri ve farklılıkları karşılaştırmalı olarak analiz etmek için bir Dünya sistemi modeli kullanan bir simülasyon çalışması gerçekleştirdi. Bulgular yakın zamanda yayınlandı Atmosfer ve Okyanus Bilimi Mektupları.
Çalışma, OIF’nin “yüksek besinli, düşük klorofilli” deniz bölgelerine (örneğin Güney Okyanusu) demir ekleyerek denizdeki karbon yutaklarını teşvik ettiğini, bunun da yüzey fitoplanktonunun fotosentezini arttırdığını ve dolayısıyla denizdeki karbon yutaklarını arttırdığını ortaya koyuyor. Buna karşılık AOA, okyanusa alkali malzemeler (kireç taşı gibi) ekleyerek deniz suyunun alkaliliğini artırır; Karbonatlı kimyasal işlemler yoluyla bu yöntem, okyanusun daha fazla CO2 absorbe etmesini sağlar2 atmosferden.
Bu çalışmada, yüksek CO2’yi temsil eden RCP8.5 senaryosu altında2 Gelecekteki emisyonlar için araştırmacılar, OIF ve AOA’nın küresel okyanusun eşdeğer miktarda atmosferik CO2’yi absorbe etmesini sağlamak için iki set simülasyon deneyi tasarladılar.2. Simülasyon sonuçları, aynı karbon azaltma hedefi altında, iki yöntemin deniz karbon yutaklarını güçlendirdiği mekanizmalardaki temel farklılıklar nedeniyle, bunların deniz karbon döngüsü sistemi üzerindeki etkilerinin de farklı olduğunu gösterdi.
Çalışma, RCP8.5 yüksek emisyon senaryosu ile karşılaştırıldığında, OIF’nin atmosferik CO2 emilimini artırırken denizdeki net birincil verimliliği etkili bir şekilde artırabileceğini gösterdi.2 deniz planktonu ile atmosferik CO2’yi azaltır2 konsantrasyonlar. Ancak bu yöntem aynı zamanda derin okyanus asitlenmesini de şiddetlendirerek küresel deniz oksijen içeriğinin azalmasına yol açıyor.
Buna karşılık AOA, inorganik karbon kimyasal süreçleri yoluyla denizdeki karbon yutaklarını artırır. Atmosferdeki CO’yu azaltırken2 Konsantrasyonların artması ve küresel soğutmanın sağlanması, deniz suyu alkalinitesindeki artış, deniz suyu pH değerini yükseltir ve bu, hem yüzey hem de derin okyanus katmanlarındaki asitlenmeyi etkili bir şekilde hafifletebilir. Ek olarak, küresel deniz oksijen içeriği üzerindeki etkisi nispeten küçüktür.
Bu çalışma, denizdeki karbon yutaklarını artırmaya yönelik aynı hedefe ulaşıldığında bile, farklı yapay CDR yöntemlerinin, mekanizmalarındaki farklılıklar nedeniyle Dünya sisteminin fiziksel ve biyojeokimyasal süreçleri üzerinde farklı etkiler yarattığını göstermektedir. Farklı CDR yöntemlerinin iklim sistemi ve karbon döngüsü üzerindeki etkilerindeki benzerlik ve farklılıkların güçlü bir şekilde anlaşılması, farklı iklim değişikliği azaltım önlemlerinin avantaj ve dezavantajlarına ilişkin anlayışımızın derinleştirilmesi açısından büyük önem taşımaktadır.
