Hiperkapniye çözüm mü? Yeni bir çalışma okyanusu gübrelemeyi öneriyor

Okyanusları nano-gübrelerle tohumlamak, çok ihtiyaç duyulan büyük bir karbon yutağı yaratabilir. Kredi: Stephanie King’in çizimi | Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı

Nanopartiküller formundaki demir bazlı gübreler, okyanusta fazla karbondioksiti depolama potansiyeline sahiptir.

Michael Hochela liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi. Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı Mikroorganizmaların kullanımının, Dünya’nın çevresinden fazla karbondioksitin çıkarılmasına yönelik acil ihtiyacı karşılamak için bir çözüm olabileceği öne sürülüyor.

Ekip, dergide yayınlanan bir analiz gerçekleştirdi. Doğanın Nanoteknolojisibüyümeyi ve fitoplankton tarafından karbondioksit alımını artırmak için okyanus ekosistemi için kritik olan mikroskobik bitkiler olan okyanus planktonunun yakınında demir açısından zengin tasarlanmış gübre parçacıkları ile okyanuslar için tohum ekme olasılığı üzerine.

Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı’nda bir laboratuvar görevlisi olan Hochella, “Fikir, mevcut süreçleri artırmaktır” dedi. İnsanlar yüzyıllardır mahsul yetiştirmek için toprağı gübreliyorlar. Okyanusları sorumlu bir şekilde gübrelemeyi öğrenebiliriz.”

Michael Hochela, uluslararası kabul görmüş bir çevre jeokimyacısıdır. Kredi bilgileri: Virginia Tech Fotoğraf Hizmetleri

Doğada, karadan gelen besinler nehirler yoluyla okyanuslara ulaşır ve planktonu döllemek için tozları havaya uçurur. Araştırma ekibi, fazla karbondioksitin okyanustan uzaklaştırılmasına yardımcı olmak için bu doğal süreci bir adım daha ileri götürmeyi öneriyor. Dikkatlice tasarlanmış materyallerin belirli kombinasyonlarının eklenmesinin, fitoplanktonu bir karbon yutağı gibi davranmaya teşvik ederek okyanusları etkili bir şekilde gübreleyebileceğine dair kanıtlar üzerinde çalıştılar. Canlı organizmalar karbonu büyük miktarlarda emer. Sonra öldüklerinde fazla karbonu da yanlarında alarak okyanusun derinliklerine batacaklar. Bilim adamları, önerilen bu gübrelemenin, karbonu binlerce yıldır atmosferden uzaklaştırabilecek bir biçimde zaten güvenli bir şekilde tutan doğal bir süreci hızlandıracağını söylüyor.

Hochela, “Bu noktada, zaman çok önemlidir” dedi. “Yükselen sıcaklıklarla mücadele etmek için küresel ölçekte karbondioksit seviyelerini azaltmalıyız. Okyanusları bir karbondioksit yutağı olarak kullanmak da dahil olmak üzere tüm seçeneklerimizi göz önünde bulundurmak, bize gezegeni soğutmak için en iyi şansı veriyor.”

Literatürden içgörüleri çıkarın

Araştırmacılar, analizlerinde, tasarlanmış nanoparçacıkların birkaç çekici özellik sunduğunu savundu. Son derece kontrol edilebilir ve farklı okyanus ortamları için özel olarak tasarlanmıştır. Yüzey kaplamaları, parçacıkların planktona yapışmasına yardımcı olabilir. Bazı parçacıklar ayrıca ışık soğurma özelliklerine sahiptir, bu da planktonun daha fazla karbondioksit tüketmesine ve kullanmasına izin verir. Genel yaklaşım, belirli okyanus ortamlarının ihtiyaçlarını karşılamak için de ayarlanabilir. Örneğin, bir alan demir bazlı parçacıklardan daha fazla fayda sağlayabilirken, silikon bazlı parçacıklar diğerlerinde daha etkili olabilir diyorlar.

Araştırmacıların yayınlanmış 123 çalışma üzerinde yaptığı analiz, birkaç toksik olmayan mineral oksijen maddesinin plankton büyümesini güvenli bir şekilde destekleyebileceğini gösterdi. Bu malzemelerin stabilitesi, arazi bolluğu ve oluşturma kolaylığının onları plankton gübreleri olarak uygun seçenekler haline getirdiğini iddia ediyorlar.

Ekip ayrıca farklı moleküller yaratmanın ve dağıtmanın maliyetini de analiz etti. Süreç, mühendislik ürünü olmayan malzemelerin eklenmesinden çok daha pahalı olsa da, aynı zamanda önemli ölçüde daha verimli olacaktır.

Referans: Peyman Babakhani, Tannabon Vinrat, Mohamed Balousha, Colaba Suratana, Carolyn L. Peacock ve Benjamin S. Twining, Michael F. Hochela Jr. 28 Kasım 2022, Buradan erişilebilir. Doğanın Nanoteknolojisi.
DOI: 10.1038/s41565-022-01226-w

Ekip, Hochella’ya ek olarak İngiltere, Tayland ve ABD merkezli birkaç araştırma kurumundan araştırmacıları içeriyordu. Çalışma, Avrupa Birliği’nin Araştırma ve İnovasyon Programı Horizon 2020 kapsamında Avrupa Araştırma Konseyi tarafından finanse edildi.