Iron fertilization
-
Фитопланктон и его роль в экосистеме
- Фитопланктон является основой морской экосистемы, обеспечивая биологическую продуктивность и поглощение углекислого газа.
- Фитопланктон играет ключевую роль в фотосинтезе и поглощении углерода.
-
Железо и его роль в экосистеме
- Железо является важным микроэлементом для фотосинтеза и роста фитопланктона.
- Дефицит железа может ограничивать рост фитопланктона и биологическую продуктивность.
-
Железовое удобрение и его эффективность
- Железовое удобрение направлено на стимулирование роста фитопланктона и поглощение углекислого газа.
- Эффективность железового удобрения остается спорной из-за возможных негативных последствий для экосистемы.
-
Методы и эксперименты
- Существуют два метода искусственного железового удобрения: прямое внесение с кораблей и атмосферное распыление.
- Проведено множество экспериментов, включая Ironex I, SOIREE, EisenEx, SEEDS, SOFeX, SERIES, SEEDS-II, EIFEX, CROZEX.
-
Контекст и перспективы
- Железовое удобрение рассматривается как геоинженерная технология для снижения выбросов углекислого газа.
- Несмотря на спорные последствия, интерес к железовому удобрению возобновляется, особенно в контексте возобновляемых источников энергии.
-
История и критика
- В 2008 году компания Planktos прекратила проект из-за нехватки финансирования.
- LOHAFEX (2009) был остановлен из-за экологических протестов.
- Haida Salmon Restoration Corporation (2012) также столкнулась с критикой за нарушение международных конвенций.
-
Научные исследования
- Джон Мартин предположил, что недостаток железа в океанах может быть причиной ледниковых периодов.
- IRONEX I (1989) показал, что добавление железа в океан увеличивает рост фитопланктона.
- EisenEx (2000-2004) выявил, что 10-20% альgal bloom погибает и опускается на дно.
-
Коммерческие проекты
- Planktos и другие компании планировали проекты по внесению железа в океан, но столкнулись с отказами в финансировании.
- LOHAFEX был остановлен из-за опасений по поводу долгосрочных эффектов.
-
Современные эксперименты
- В 2012 году в Антарктике был проведен эксперимент, показавший, что железо может улавливать углекислый газ.
- В 2022 году планируется эксперимент с использованием железных рисовых шелушек в Аравийском море.
-
Роль железа
- Железо является важным микроэлементом для роста фитопланктона и фотосинтеза.
- В некоторых океанах рост фитопланктона ограничен недостатком железа.
- В 2004 году EIFEX показал, что один килограмм железа может улавливать 83,000 кг углекислого газа.
-
Влияние железа на фитопланктон
- Небольшое количество железа может вызвать массовое цветение фитопланктона.
- Частицы размером 0,5-1 микрометр идеальны для усвоения фитопланктоном.
- Вспенивание поверхностных вод удерживает частицы на эвфотических глубинах.
-
Источники железа
- Атмосферные осадки и вулканический пепел являются важными источниками железа.
- Вулканический пепел выделяет питательные вещества, что приводит к цветению фитопланктона.
-
Связывание углерода
- Фитопланктон образует карбонатные скелеты, которые оседают в глубоководных осадках.
- Половина биомассы фитопланктона потребляется пасущимися организмами, а другая часть оседает на глубине.
-
Анализ и количественная оценка
- Оценка биологического воздействия включает различные измерения.
- Непредсказуемые океанские течения могут повлиять на результаты экспериментов.
-
Потенциал внесения удобрений
- Фитопланктон может поглощать углекислый газ, компенсируя его дефицит.
- Обогащение железом может привести к охлаждению и увеличению альбедо океана.
-
Финансовые возможности
- Внесение удобрений на основе железа может быть экономически выгодным.
- В России создан центр по переработке железа, что снижает неопределенность для поставщиков.
-
Дискуссия и экологические проблемы
- Принцип предосторожности требует осторожности при внесении удобрений.
- Внесение удобрений может вызвать вредное цветение водорослей и перераспределение масс планктона.
- Обогащение железом стимулирует производство токсичных диатомовых водорослей.
-
Подкисление океана
- Внесение удобрений железом может снизить кислотность океана.
-
Влияние обогащения океана железом на подкисление
- Обогащение океана железом незначительно снижает уровень подкисления поверхности океана, вызванного CO2.
- Влияние на подкисление связано с низким влиянием внесения удобрений железом на уровень CO2.
-
История изучения железа в океане
- В 1930-х годах Томас Джон Харт предположил, что дефицит железа может быть причиной «пустынных зон» в океане.
- В 1980-х годах Джон Мартин подтвердил гипотезу Харта, назвав эти регионы «регионами с высоким содержанием питательных веществ и низким содержанием хлорофилла» (HNLC).
-
Гипотеза Джона Гриббина и Джона Мартина
- Джон Гриббин предположил, что изменение климата можно уменьшить, добавив в океаны растворимое железо.
- В 1988 году Джон Мартин пошутил, что добавление железа может вызвать ледниковый период.
-
Подтверждение гипотезы извержением вулкана Пинатубо
- В 1991 году извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах привело к попаданию в океаны около 40 000 тонн железной пыли.
- Это событие предшествовало глобальному снижению содержания CO2 в атмосфере и повышению уровня кислорода.
-
Регулирование внесения удобрений в океан
- В 2008 году стороны Лондонской конвенции о захоронении отходов приняли резолюцию, запрещающую внесение удобрений в океан, за исключением научных исследований.
- В 2010 году была принята система оценки научных исследований, связанных с удобрением океана.
-
Исследования и испытания
- С 1993 года тринадцать исследовательских групп завершили океанские испытания, показавшие, что увеличение количества железа стимулирует цветение фитопланктона.
- Остаются разногласия по поводу эффективности улавливания CO2 и экологических последствий.
- Океанские испытания удобрения железом проводились в 2009 и 2012 годах.