Olemme vihdoin saaneet selville, miten valtameret sitovat massiivisesti hiiltä 🌍

Lähde : Luonnon geotieteet

Oceaanit kätkevät hyvin varjeltuja salaisuuksia: luonnollisia mekanismeja, jotka vangitsevat orgaanista hiiltä syvyyksiinsä. Tuore tutkimus paljastaa nämä prosessit ja tarjoaa avaimia tehokkaampaan taisteluun ilmastonmuutosta vastaan.

Merisateet näyttelevät keskeistä roolia ilmaston säätelyssä varastoimalla valtavia määriä orgaanista hiiltä. Kuitenkin mekanismit, jotka mahdollistavat tämän säilyttämisen, ovat aiemmin olleet huonosti ymmärrettyjä. Kansainvälinen tutkijaryhmä, jota johtavat Manchesterin ja Leedsin yliopistot, on tunnistanut kaksi keskeistä prosessia: sorptio ja molekyylimuutos. Nämä löydökset, jotka on julkaistu lehdessä Nature Geoscience, saattavat mullistaa lähestymistapamme hiilen talteenottoon.

Sorptio, näkymätön kilpi

Sorptio tarkoittaa hiilimolekyylien adsorptiota sedimenttien mineraalipinnoille. Tämä ilmiö luo kemiallisen esteen, joka suojaa orgaanista hiiltä mikrobi- ja entsyymihajoamiselta. Ilman tätä mekanismia suuri osa hiilestä palaisi ilmakehään CO₂-muodossa.

Tämä prosessi on erityisen tehokas sedimenttien pinnallisissa kerroksissa. Se mahdollistaa hiilen stabiloimisen ennen kuin se haudataan syvemmälle, missä se on vielä paremmin suojattu. Näin ollen sorptio toimii ensimmäisenä suodattimena, joka on olennaista pitkäaikaiselle säilyttämiselle.

Molekyylimuutos, luonnollinen alkemia

Molekyylimuutos muuttaa hiilimolekyylien kemiallista rakennetta. Pienet ja reaktiiviset yhdisteet muuttuvat suuremmiksi ja vakaammiksi molekyyleiksi, joita kutsutaan geopolymeereiksi. Nämä kestävät paremmin hajoamista, mikä pidentää niiden varastointia sedimentissä.

Tämä prosessi täydentää sorptiota vahvistamalla orgaanisen hiilen vakautta. Yhdessä ne muodostavat tehokkaan suojajärjestelmän, joka estää hiilen palaamasta nopeasti ilmakehän kiertoon.

Numerinen malli ymmärryksen parantamiseksi

Tutkiakseen näitä mekanismeja tutkijat ovat kehittäneet innovatiivisen numeerisen mallin. Se yhdistää prosesseja kuten hautautuminen, liuenneen orgaanisen hiilen hydrolyysi, sorptio ja molekyylimuutos. Monte Carlo -simulaatioiden ja tekoälyn avulla mallia on hiottu vastaamaan todellisia havaintoja.

Tulokset osoittavat, että jopa 43,8 % orgaanisesta hiilestä voitaisiin säilyttää, mikä on huomattavasti suurempi luku kuin aiemmat arviot. Tämä edistysaskel auttaa ymmärtämään monimutkaisia vuorovaikutuksia eri talteenottoprosessien välillä.

Ilmastovaikutukset

Nämä löydökset avaavat lupaavia näkymiä taistelussa ilmastonmuutosta vastaan. Toistamalla tai vahvistamalla näitä luonnollisia prosesseja olisi mahdollista parantaa hiilen talteenottoa valtamerissä. Esimerkiksi valtamerien lannoittamista voitaisiin optimoida fytoplanktonin kasvun stimuloimiseksi ja hiilen varastoinnin lisäämiseksi.

Lisäksi nämä työt voisivat ohjata tehokkaampien ympäristöpolitiikkojen kehittämistä. Kohdistamalla ihmistoimintastrategiat meriekosysteemien luonnollisiin kykyihin voisimme rajoittaa CO₂-päästöjä samalla kun säilytämme luonnolliset tasapainot.