stringtranslate.com

Удобрение океана

КО
2Секвестрация в океане

Удобрение океана или питание океана — это тип технологии удаления углекислого газа из океана, основанный на целенаправленном введении питательных веществ для растений в верхние слои океана для увеличения производства морской пищи и удаления углекислого газа из атмосферы. [1] [2] Удобрение океана питательными веществами, например, удобрение железом , может стимулировать фотосинтез в фитопланктоне . Фитопланктон будет преобразовывать растворенный в океане углекислый газ в углеводы , часть которых будет погружаться в более глубокие слои океана перед окислением. Более дюжины экспериментов в открытом море подтвердили, что добавление железа в океан увеличивает фотосинтез в фитопланктоне до 30 раз. [3]

Это один из наиболее хорошо изученных подходов к удалению углекислого газа (CDR), поддерживаемый сторонниками восстановления климата . Однако существует неопределенность относительно этого подхода относительно продолжительности эффективного поглощения углерода океаном. В то время как кислотность поверхностного океана может снизиться в результате удобрения питательными веществами, когда тонущий органический материал реминерализуется, кислотность глубокого океана может увеличиться. Отчет о CDR за 2021 год показывает, что существует средняя-высокая уверенность в том, что этот метод может быть эффективным и масштабируемым при низких затратах со средними экологическими рисками. [4] Риски удобрения питательными веществами можно контролировать. Питер Фиковси и Кэрол Дуглис пишут: «Я считаю, что удобрение железом является важным пунктом в нашем списке потенциальных решений по восстановлению климата. Учитывая тот факт, что удобрение железом является естественным процессом, который происходил в огромных масштабах в течение миллионов лет, вполне вероятно, что большинство побочных эффектов являются знакомыми и не представляют серьезной угрозы» [5]

Было предложено несколько методов, включая удобрение микроэлементом железа (так называемое удобрение железом) или азотом и фосфором (оба макроэлемента). Некоторые исследования в начале 2020-х годов показали, что оно может постоянно связывать лишь небольшое количество углерода. [6] Более поздние исследовательские публикации подтверждают, что удобрение железом является многообещающим. Специальный отчет NOAA оценил удобрение железом как имеющее «умеренный потенциал с точки зрения стоимости, масштабируемости и того, как долго может храниться углерод по сравнению с другими идеями морской секвестрации» [7].

Обоснование

Морская пищевая цепь основана на фотосинтезе морского фитопланктона , который объединяет углерод с неорганическими питательными веществами для производства органического вещества. Производство ограничено доступностью питательных веществ, чаще всего азота или железа . Многочисленные эксперименты [8] продемонстрировали, как удобрение железом может увеличить продуктивность фитопланктона. Азот является ограничивающим питательным веществом на большей части океана и может поставляться из различных источников, включая фиксацию цианобактериями . Соотношения углерода к железу в фитопланктоне намного больше, чем соотношения углерода к азоту или углерода к фосфору , поэтому железо имеет самый высокий потенциал для секвестрации на единицу добавленной массы.

Океанический углерод естественным образом циркулирует между поверхностью и глубиной через два «насоса» схожего масштаба. Насос «растворимости» приводится в действие циркуляцией океана и растворимостью CO 2 в морской воде. «Биологический» насос приводится в действие фитопланктоном и последующим осаждением детритных частиц или дисперсией растворенного органического углерода. Первый увеличился в результате увеличения концентрации CO 2 в атмосфере . Этот сток CO 2 оценивается примерно в 2 ГтС год−1. [9]

Глобальная популяция фитопланктона сократилась примерно на 40 процентов в период с 1950 по 2008 год или примерно на 1 процент в год. Наиболее заметное снижение произошло в полярных водах и тропиках. Снижение объясняется повышением температуры поверхности моря . [10] Отдельное исследование показало, что диатомовые водоросли, крупнейший тип фитопланктона, сокращались более чем на 1 процент в год с 1998 по 2012 год, особенно в северной части Тихого океана, северной части Индийского и экваториальной части Индийского океанов. Снижение, по-видимому, снижает способность питопланктона связывать углерод в глубинах океана. [11]

Удобрение открывает перспективы как снижения концентрации парниковых газов в атмосфере с целью замедления изменения климата , так и одновременного увеличения рыбных запасов за счет увеличения первичной продукции . Сокращение снижает скорость поглощения углерода океаном в глубинах океана.

Каждая область океана имеет базовую скорость секвестрации в некотором масштабе времени, например, ежегодно. Удобрение должно увеличить эту скорость, но должно делать это в масштабе, выходящем за рамки естественного масштаба. В противном случае удобрение изменяет время, но не общее количество секвестрированной воды. Однако ускоренное время может иметь благоприятные эффекты для первичной продукции, отличные от эффектов секвестрации. [9]

Производство биомассы по своей сути истощает все ресурсы (за исключением солнца и воды). Либо все они должны быть подвержены удобрению, либо секвестрация в конечном итоге будет ограничена тем, что в основном медленно восполняется (после некоторого количества циклов), если только конечным ограничивающим ресурсом не является солнечный свет и/или площадь поверхности. Как правило, фосфат является конечным ограничивающим питательным веществом. Поскольку океанический фосфор истощается (через секвестрацию), его придется включить в коктейль удобрения, поставляемый из наземных источников. [9]

Подходы

Фитопланктону требуется множество питательных веществ. К ним относятся макроэлементы , такие как нитрат и фосфат (в относительно высоких концентрациях), и микроэлементы, такие как железо и цинк (в гораздо меньших количествах). Потребности в питательных веществах различаются в зависимости от филогенетических групп (например, диатомовым водорослям требуется кремний), но не могут индивидуально ограничивать общую продукцию биомассы. Совместное ограничение (среди нескольких питательных веществ) может также означать, что одно питательное вещество может частично компенсировать нехватку другого. Кремний не влияет на общую продукцию, но может изменить сроки и структуру сообщества с последующим воздействием на время реминерализации и последующее вертикальное распределение мезопелагических питательных веществ. [9]

Воды с высоким содержанием питательных веществ и низким содержанием хлорофилла (HNLC) занимают субтропические круговоротные системы океанов , примерно 40 процентов поверхности, где ветровой нисходящий поток и сильный термоклин препятствуют пополнению запасов питательных веществ из более глубоких вод. Фиксация азота цианобактериями является основным источником N. По сути, это в конечном итоге предотвращает потерю океаном N, необходимого для фотосинтеза. У фосфора нет существенного пути поставки, что делает его основным ограничивающим макроэлементом. Источниками, которые подпитывают первичную продукцию, являются глубоководные запасы и сток или пыль. [9]

Железо

Удобрение железом — это преднамеренное введение соединений, содержащих железо (например, сульфата железа ), в бедные железом участки поверхности океана для стимуляции производства фитопланктона . Это направлено на повышение биологической продуктивности и/или ускорение секвестрации углекислого газа (CO2 ) из ​​атмосферы. Железо — это микроэлемент, необходимый для фотосинтеза в растениях. Оно крайне нерастворимо в морской воде и в различных местах является ограничивающим питательным веществом для роста фитопланктона. Крупные цветения водорослей могут быть созданы путем поставки железа в воды океана с дефицитом железа. Эти цветения могут питать другие организмы.

Удобрение океана железом является примером геоинженерной техники. [12] Удобрение железом [13] пытается стимулировать рост фитопланктона , который удаляет углерод из атмосферы по крайней мере на некоторое время. [14] [15] Эта техника является спорной, поскольку существует ограниченное понимание ее полного воздействия на морскую экосистему , [16] включая побочные эффекты и, возможно, большие отклонения от ожидаемого поведения. Такие эффекты потенциально включают в себя выброс оксидов азота , [17] и нарушение баланса питательных веществ в океане. [12] Остаются споры относительно эффективности атмосферного CO
2Секвестрация и экологические эффекты. [18] С 1990 года было проведено 13 крупных крупномасштабных экспериментов для оценки эффективности и возможных последствий удобрения железом в океанских водах. Исследование, проведенное в 2017 году, показало, что метод не доказан; эффективность секвестрации была низкой, а иногда и вовсе не наблюдалось никакого эффекта, а количество отложений железа, необходимое для небольшого сокращения выбросов углерода, составило бы миллион тонн в год. [19] Однако с 2021 года интерес к потенциалу удобрения железом возобновился, в том числе из исследования белой книги NOAA, Национального управления океанографии и атмосферы США, которое оценило удобрение железом как имеющее «умеренный потенциал с точки зрения стоимости, масштабируемости и того, как долго может храниться углерод по сравнению с другими идеями морского секвестрирования».

[20]

Фосфор

В очень долгосрочной перспективе фосфор «часто считается основным ограничивающим макроэлементом в морских экосистемах» [21] и имеет медленный естественный цикл. Там, где фосфат является ограничивающим элементом в фотической зоне , ожидается, что добавление фосфата увеличит производство первичного фитопланктона. Эта технология может дать 0,83 Вт/м 2 глобально усредненного отрицательного воздействия, [22] что достаточно, чтобы обратить вспять эффект потепления, вызванный примерно половиной текущих уровней антропогенного CO
2Выбросы. Одним из водорастворимых удобрений является диаммонийфосфат (DAP), (NH
4)
2ХПО
4, которая по состоянию на 2008 год имела рыночную цену 1700/тонна−1 фосфора. Используя эту цену и соотношение C : P Редфилда 106 : 1, получаем стоимость секвестрации (исключая расходы на подготовку и впрыскивание) около 45 долларов/тонну углерода (2008 год), что существенно меньше торговой цены на выбросы углерода. [9]

Азот (мочевина)

Этот метод предполагает удобрение океана мочевиной , богатым азотом веществом, для стимулирования роста фитопланктона . [23] [24] [25] Концентрации макроэлементов на единицу площади поверхности океана будут аналогичны крупным естественным подъемам глубинных вод. После выноса с поверхности углерод остается секвестрированным в течение длительного времени. [26]

Австралийская компания Ocean Nourishment Corporation (ONC) планировала выбросить в океан сотни тонн мочевины, чтобы стимулировать рост выбросов CO2.
2- поглощающий фитопланктон, как способ борьбы с изменением климата. В 2007 году базирующаяся в Сиднее компания ONC завершила эксперимент с одной тонной азота в море Сулу у берегов Филиппин. [27] Этот проект подвергся критике со стороны многих учреждений, включая Европейскую комиссию , [28] из-за отсутствия знаний о побочных эффектах на морскую экосистему. [29]

Макронутриентное питание может дать 0,38 Вт/м 2 глобального среднего отрицательного воздействия [22], что достаточно, чтобы обратить вспять эффект потепления, вызванный текущими уровнями около четверти антропогенного CO
2выбросы.

Две основные статьи расходов – это производство азота и доставка питательных веществ. [30]

По словам Рамси и др. [29], удобрение мочевиной может нанести ущерб богатому морскому биоразнообразию моря Сулу (включая его коралловые рифы).

В водах с достаточным содержанием микроэлементов железа, но дефицитом азота, удобрение мочевиной является лучшим выбором для роста водорослей. [31] Мочевина является наиболее используемым удобрением в мире из-за высокого содержания азота, низкой стоимости и высокой реакционной способности по отношению к воде. [32] При воздействии на океанские воды мочевина метаболизируется фитопланктоном с помощью ферментов уреазы с образованием аммиака . [33]

Промежуточный продукт карбамат также реагирует с водой, образуя в общей сложности две молекулы аммиака. [34]

Другой причиной беспокойства является огромное количество мочевины, необходимое для захвата того же количества углерода, что и эквивалентное удобрение железом. Соотношение азота к железу в типичной клетке водоросли составляет 16:0,0001, что означает, что на каждый атом железа, добавленный в океан, захватывается значительно большее количество углерода по сравнению с добавлением одного атома азота. [35] Ученые также подчеркивают, что добавление мочевины в океанскую воду может снизить содержание кислорода и привести к росту токсичных морских водорослей. [35] Это может потенциально иметь разрушительные последствия для популяций рыб, которые, как утверждают другие, выиграют от удобрения мочевиной (аргумент заключается в том, что популяции рыб будут питаться здоровым фитопланктоном ). [36]

Пелагическая перекачка

Локальная энергия волн может быть использована для перекачивания богатой питательными веществами воды с глубины более ста метров в эвфотическую зону. Однако, глубоководные концентрации растворенного CO 2 могут быть возвращены в атмосферу. [9]

Запас DIC в поднятой воде обычно достаточен для фотосинтеза, разрешенного поднятыми питательными веществами, без необходимости в атмосферном CO2 . Эффекты второго порядка включают то, как состав поднятой воды отличается от состава оседающих частиц. Больше азота, чем углерода реминерализуется из тонущего органического материала. Подъем этой воды позволяет большему количеству углерода тонуть, чем в поднятой воде, что создаст место для поглощения по крайней мере некоторого количества атмосферного CO2 . Величина этой разницы неясна. Никакие комплексные исследования пока не решили этот вопрос. Предварительные расчеты с использованием предположений верхнего предела указывают на низкое значение. 1000 квадратных километров (390 квадратных миль) могут поглощать 1 гигатонну/год. [9]

Таким образом, секвестрация зависит от восходящего потока и скорости бокового поверхностного смешивания поверхностных вод с более плотной перекачиваемой водой. [9]

Вулканический пепел

Вулканический пепел добавляет питательные вещества на поверхность океана. Это наиболее очевидно в районах с ограниченным количеством питательных веществ. Исследования эффектов антропогенного и эолового добавления железа на поверхность океана показывают, что районы с ограниченным количеством питательных веществ получают наибольшую выгоду от комбинации питательных веществ, предоставляемых антропогенным, эоловым и вулканическим осаждением. [37] Некоторые океанические районы сравнительно ограничены более чем одним питательным веществом, поэтому режимы удобрения, включающие все ограниченные питательные вещества, с большей вероятностью будут успешными. Вулканический пепел поставляет множество питательных веществ в систему, но избыток ионов металлов может быть вредным. Положительное воздействие осаждения вулканического пепла потенциально перевешивается его потенциалом причинения вреда. [ необходима цитата ]

Имеются четкие доказательства того, что в некоторых глубоких морских отложениях пепел может составлять до 45 процентов по весу. [38] [39] В Тихом океане оценки утверждают, что (в тысячелетнем масштабе) атмосферное осаждение вулканического пепла, выпавшего из воздуха, было таким же высоким, как осаждение пустынной пыли. [40] Это указывает на потенциал вулканического пепла как существенного источника железа.

В августе 2008 года извержение вулкана Касаточи на Алеутских островах , Аляска, привело к отложению пепла в северо-восточной части Тихого океана с ограниченным содержанием питательных веществ. Этот пепел (включая железо) привел к одному из крупнейших цветений фитопланктона, наблюдавшихся в субарктике. [41] [42] Ученые-рыболовы в Канаде связали увеличение океанической продуктивности из-за вулканического железа с последующим рекордным возвращением лосося в реку Фрейзер два года спустя [43]

Контролируемые питательные вещества

Подход, пропагандируемый Ocean Nutrition Corporation, заключается в ограничении распределения добавленных питательных веществ, чтобы позволить концентрациям фитопланктона расти только до значений, наблюдаемых в регионах апвеллинга (5–10 мг Хл/м 3 ). Утверждается, что поддержание здоровых уровней фитопланктона позволяет избежать вредоносного цветения водорослей и истощения кислорода. Концентрация хлорофилла является легко измеряемым показателем концентрации фитопланктона. Компания заявила, что значения приблизительно 4 мг Хл/м 3 соответствуют этому требованию. [44] SS

Осложнения

В то время как манипуляция экосистемой суши в поддержку сельского хозяйства на благо человека давно принята (несмотря на побочные эффекты), прямое повышение продуктивности океана — нет. Среди причин:

Открытая оппозиция

По словам Лизы Спир из Совета по защите природных ресурсов, «у нас ограниченное количество денег и времени, чтобы справиться с этой проблемой... Худшее, что мы могли бы сделать для технологий по борьбе с изменением климата, — это инвестировать в то, что не работает и имеет большие последствия, которых мы не ожидаем». [45]

В 2009 году Аарон Стронг, Салли Чисхолм, Чарльз Миллер и Джон Каллен высказали в журнале Nature мнение , что «... удобрение океанов железом для стимуляции цветения фитопланктона, поглощения углекислого газа из атмосферы и экспорта углерода в глубоководные районы моря – должно быть прекращено». [46]

В журнале Science Уоррен Корнуолл упоминает: «Тесты показали, что железо стимулирует рост планктона. Но ключевые вопросы остаются», — говорит Дейв Сигел, морской ученый из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, работавший в комиссии NASEM. Неизвестно, сколько поглощенного углерода попадает в глубины океана», в то время как Уил Бернс, эксперт по океаническому праву из Северо-Западного университета, заявляет, что «...сделать удобрение железом приоритетом исследований — это «полный бред», поскольку «...недавнее исследование 13 прошлых экспериментов по удобрению обнаружило только один, который увеличил уровень углерода в глубинах океана». [47]

Эффективность

Химический состав водорослевых клеток часто предполагается соответствующим соотношению, где атомы составляют 106 углерода : 16 азота : 1 фосфора ( соотношение Редфилда [48] ): 0,0001 железа. Другими словами, каждый атом железа помогает захватывать 1 060 000 атомов углерода, тогда как один атом азота только 6. [49]

На больших территориях океана такой органический рост (и, следовательно, фиксация азота) предположительно ограничивается недостатком железа, а не азота, хотя прямые меры трудно осуществить. [48]

С другой стороны, экспериментальное удобрение железом в регионах HNLC было снабжено избыточным железом, которое не может быть использовано до его удаления. Таким образом, произведенный органический материал был намного меньше, чем если бы было достигнуто соотношение питательных веществ, указанное выше. Только часть доступного азота (из-за удаления железа) извлекается. В исследованиях культуральных бутылок олиготрофной воды добавление азота и фосфора может извлечь значительно больше азота за дозу. Экспортируемое производство составляет лишь небольшой процент от нового первичного производства, а в случае удобрения железом удаление железа означает, что восстановительное производство невелико. При внесении макроэлементов ожидается, что восстановительное производство будет большим и будет поддерживать больший общий экспорт. Другие потери также могут снизить эффективность. [50]

Кроме того, эффективность связывания углерода посредством удобрения океана во многом зависит от таких факторов, как изменения стехиометрических соотношений и газообмена, что позволяет точно прогнозировать эффективность проектов по ферализации океана. [51]

Удобрение также не создает постоянного поглотителя углерода. «Варианты удобрения океана имеют смысл только в том случае, если они поддерживаются в течение тысячелетий, а добавление фосфора может иметь больший долгосрочный потенциал, чем удобрение железом или азотом». [22]

Побочные эффекты

Помимо биологического воздействия, данные свидетельствуют о том, что цветение планктона может влиять на физические свойства поверхностных вод, просто поглощая свет и тепло от солнца. Уотсон добавил, что если удобрение проводится в мелководных прибрежных водах, плотный слой фитопланктона, покрывающий верхние 30 метров океана, может помешать кораллам, водорослям или другим глубоководным морским существам осуществлять фотосинтез (Уотсон и др., 2008). Кроме того, по мере снижения цветения выделяется закись азота, потенциально противодействующая эффектам от секвестрации углерода. [52]

Цветение водорослей

Токсичные водорослевые цветения распространены в прибрежных районах. Удобрение может спровоцировать такое цветение. Хроническое удобрение может привести к риску создания мертвых зон , таких как в Мексиканском заливе . [53]

Влияние на рыболовство

Добавление мочевины в океан может вызвать цветение фитопланктона, который служит источником пищи для зоопланктона и, в свою очередь, кормом для рыб. Это может увеличить уловы рыбы. [54] Однако, если цианобактерии и динофлагелляты доминируют в фитопланктонных сообществах, которые считаются пищей низкого качества для рыб, то увеличение количества рыбы может быть незначительным. [55] Некоторые данные связывают удобрение железом от извержений вулканов с увеличением производства рыбы. [43] [41] Другие питательные вещества будут метаболизироваться вместе с добавленными питательными веществами, уменьшая их присутствие в удобренных водах. [45]

Популяция криля резко сократилась с начала китобойного промысла. [53] Кашалоты переносят железо из глубин океана на поверхность во время потребления добычи и дефекации. Было показано, что кашалоты увеличивают уровни первичной продукции и экспорта углерода в глубины океана, откладывая богатые железом фекалии в поверхностные воды Южного океана. Фекалии заставляют фитопланктон расти и поглощать углерод. Фитопланктон питает криль. Сокращая численность кашалотов в Южном океане, китобойный промысел привел к тому, что в атмосфере ежегодно остается дополнительно 2 миллиона тонн углерода. [56]

Нарушение экосистемы

Во многих местах, таких как риф Туббатаха в море Сулу , поддерживается высокое морское биоразнообразие . [57] Азот или другие питательные вещества в районах коралловых рифов могут привести к сдвигам сообщества в сторону чрезмерного роста водорослей на кораллах и нарушению экосистемы, что подразумевает, что удобрение должно быть ограничено территориями, в которых уязвимые популяции не подвергаются риску. [58]

По мере того, как фитопланктон опускается в толщу воды, он разлагается, потребляя кислород и производя парниковые газы метан и закись азота . Богатые планктоном поверхностные воды могут нагревать поверхностный слой, влияя на характер циркуляции. [45]

Образование облаков

Многие виды фитопланктона выделяют диметилсульфид (ДМС), который попадает в атмосферу, где образует сульфатные аэрозоли и способствует образованию облаков, что может уменьшить потепление. [45] Однако, согласно расчетам глобальной климатической модели , существенное увеличение ДМС может привести к снижению количества осадков в мире, одновременно вдвое сократив рост температуры к 2100 году. [59] [60]

Реакции

В 2007 году Рабочая группа III Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата рассмотрела методы удобрения океана в своем четвертом оценочном докладе и отметила, что оценки полевых исследований количества удаленного углерода на тонну железа, вероятно, были завышены, и что потенциальные неблагоприятные последствия не были полностью изучены. [61]

В июне 2007 года Лондонская конвенция о сбросе отходов опубликовала заявление с выражением обеспокоенности, отметив «потенциал крупномасштабного обогащения океана железом, который может иметь негативное воздействие на морскую среду и здоровье человека» [62] , но не дала определения «крупномасштабному». Считается, что определение будет включать операции. [ необходима цитата ]

В 2008 году Лондонская конвенция/Лондонский протокол отметили в резолюции LC-LP.1, что знания об эффективности и потенциальном воздействии на окружающую среду удобрения океана недостаточны для оправдания деятельности, отличной от исследований. Эта необязательная резолюция гласила, что удобрение, помимо исследований, «должно рассматриваться как противоречащее целям Конвенции и Протокола и в настоящее время не подпадает под какое-либо исключение из определения сброса». [63]

В мае 2008 года на Конвенции о биологическом разнообразии 191 страна призвала запретить фертилизацию океана до тех пор, пока ученые не изучат последствия. [64]

В августе 2018 года Германия запретила продажу морского засева в качестве системы связывания углерода [65] , пока этот вопрос обсуждался на уровнях ЕС и EASAC . [66]

Международное право

Международное право ставит некоторые дилеммы в отношении удобрения океана. [ необходима ссылка ] Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН 1992 г.) приняла меры по смягчению последствий. [ необходима ссылка ]

Морское право

Согласно Конвенции ООН по морскому праву (LOSC 1982), все государства обязаны принимать все необходимые меры для предотвращения, сокращения и контроля загрязнения морской среды, запрещать перенос ущерба или опасностей из одного района в другой и запрещать трансформацию одного типа загрязнения в другой. Как это связано с удобрением, не определено. [67]

Управление солнечной радиацией

Удобрение может создавать сульфатные аэрозоли , которые отражают солнечный свет, изменяя альбедо Земли , создавая охлаждающий эффект, который уменьшает некоторые последствия изменения климата. Улучшение естественного цикла серы в Южном океане [68] путем удобрения железом с целью повышения производства диметилсульфида и отражательной способности облаков может достичь этого. [69] [70]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Matear, RJ & B. Elliott (2004). "Улучшение поглощения океаном антропогенного CO2 за счет удобрения макроэлементами". J. Geophys. Res . 109 (C4): C04001. Bibcode : 2004JGRC..109.4001M. doi : 10.1029/2000JC000321 . Архивировано из оригинала 4 марта 2010 г. Получено 19 января 2009 г.
  2. ^ Джонс, ISF и Янг, HE (1997). «Инжиниринг крупного устойчивого мирового рыболовства». Охрана окружающей среды . 24 (2): 99–104. Bibcode : 1997EnvCo..24...99J. doi : 10.1017/S0376892997000167. S2CID  86248266.
  3. ^ Трухильо, Алан (2011). Основы океанографии . Pearson Education, Inc. стр. 157. ISBN 9780321668127.
  4. ^ Национальные академии наук, Инженерное дело (8 декабря 2021 г.). Стратегия исследований по удалению и секвестрации углекислого газа из океана. doi : 10.17226/26278. ISBN 978-0-309-08761-2. PMID  35533244. S2CID  245089649.
  5. ^ Фиковски Питер, Дуглис Кэрол (2022). Восстановление климата: единственное будущее, которое поддержит человечество . Rivertown Bools, Inc. стр. 241. ISBN 978-1-953943-10-1.
  6. ^ «Распыление облаков и уничтожение ураганов: как океаническая геоинженерия стала рубежом климатического кризиса». The Guardian . 23 июня 2021 г. Архивировано из оригинала 23 июня 2021 г. Получено 23 июня 2021 г.
  7. ^ «Воскресло ли обогащение океана железом как средство удаления CO₂?». 13 ноября 2023 г.
  8. ^ Coale KH, Johnson KS, Fitzwater SE и др. (октябрь 1996 г.). «Массовое цветение фитопланктона, вызванное экспериментом по удобрению железом в масштабе экосистемы в экваториальной части Тихого океана». Nature . 383 (6600): 495–501. Bibcode :1996Natur.383..495C. doi :10.1038/383495a0. PMID  18680864. S2CID  41323790.
  9. ^ abcdefghi Lampitt, RS; Achterberg, EP; Anderson, TR; Hughes, JA; Iglesias-Rodriguez, MD; Kelly-Gerreyn, BA; Lucas, M.; Popova, EE; Sanders, R. (13 ноября 2008 г.). «Удобрение океана: потенциальное средство геоинженерии?». Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 366 (1882): 3919–3945. Bibcode : 2008RSPTA.366.3919L. doi : 10.1098/rsta.2008.0139 . ISSN  1364-503X. PMID  18757282.
  10. ^ Морелло, Лорен (29 июля 2010 г.). «Phytoplankton Population Drops 40 Percent Since 1950». Scientific American . Архивировано из оригинала 18 августа 2018 г. Получено 19 июля 2018 г.
  11. ^ Морроу, Эшли (22 сентября 2015 г.). «Исследование показывает снижение фитопланктона в Северном полушарии». NASA . Архивировано из оригинала 16 октября 2018 г. Получено 19 июля 2018 г.
  12. ^ ab Traufetter, Gerald (2 января 2009 г.). «Холодный углеродный сток: замедление глобального потепления с помощью антарктического железа». Spiegel Online . Архивировано из оригинала 13 апреля 2017 г. Получено 9 мая 2010 г.
  13. ^ Jin, X.; Gruber, N.; Frenzel1, H.; Doney, SC; McWilliams, JC (2008). «Влияние удобрения железом на атмосферный CO2 вызвало изменения в биологическом насосе океана». Biogeosciences . 5 (2): 385–406. Bibcode :2008BGeo....5..385J. doi : 10.5194/bg-5-385-2008 . hdl : 1912/2129 . Архивировано из оригинала 16 октября 2009 г. . Получено 9 мая 2010 г. .{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  14. ^ Монастерски, Ричард (30 сентября 1995 г.). «Железо против теплицы — океанографы осторожно изучают терапию глобального потепления». Science News . Архивировано из оригинала 20 августа 2010 г. Получено 9 мая 2010 г.
  15. ↑ Монастерски, Ричард (30 сентября 1995 г.). «Железо против теплицы: океанографы осторожно исследуют терапию глобального потепления». Science News . 148 (14): 220–222. doi :10.2307/4018225. JSTOR  4018225.
  16. ^ "WWF осуждает план Planktos Inc. по засеиванию железом Галапагосских островов". Geoengineering Monitor . 27 июня 2007 г. Архивировано из оригинала 15 января 2016 г. Получено 21 августа 2015 г.
  17. ^ Фогарти, Дэвид (15 декабря 2008 г.). «Ученые призывают к осторожности в схемах улавливания CO2 в океане». Alertnet.org. Архивировано из оригинала 3 августа 2009 г. Получено 9 мая 2010 г.
  18. ^ Buesseler, KO; Doney, SC; Karl, DM; Boyd, PW; Caldeira, K; Chai, F; Coale, KH; De Baar, HJ; Falkowski, PG; Johnson, KS; Lampitt, RS; Michaels, AF; Naqvi, SWA; Smetacek, V.; Takeda, S.; Watson, AJ; et al. (2008). "Environment: Ocean Iron Fertilization—Moving Forward in a Sea of ​​Uncertainty" (PDF) . Science . 319 (5860): 162. doi :10.1126/science.1154305. PMID  18187642. S2CID  206511143. Архивировано (PDF) из оригинала 5 марта 2012 г. . Получено 27 марта 2009 г.
  19. ^ Толлефсон, Джефф (23 мая 2017 г.). «Эксперимент по сбросу железа в океан вызывает споры». Nature . 545 (7655): 393–394. Bibcode :2017Natur.545..393T. doi : 10.1038/545393a . ISSN  0028-0836. PMID  28541342. S2CID  4464713.
  20. ^ Ханс, Джереми (14 ноября 2023 г.). «Воскресло ли обогащение океана железом как инструмент удаления CO₂?».
  21. ^ Пайтан, Адина; Маклафлин, Карен (2007). «Океанический фосфорный цикл» (PDF) . Химические обзоры . 107 (2): 563–576. CiteSeerX 10.1.1.417.3956 . дои : 10.1021/cr0503613. ISSN  1520-6890. PMID  17256993. S2CID  1872341. Архивировано из оригинала (PDF) 16 августа 2018 года. 
  22. ^ abc Lenton, TM; Vaughan, NE (2009). "Потенциал радиационного воздействия различных вариантов климатической геоинженерии". Atmos. Chem. Phys . 9 (15): 5539–5561. Bibcode :2009ACP.....9.5539L. doi : 10.5194/acp-9-5539-2009 .
  23. ^ Джонс, Ян СФ (1996). «Повышенное поглощение углекислого газа океанами мира». Преобразование энергии и управление . 37 (6–8): 1049–1052. Bibcode : 1996ECM....37.1049J. doi : 10.1016/0196-8904(95)00296-0.Обратите внимание на опечатку в статье Рис. 1.
  24. ^ Карл, Д.М.; Летелье, Р. (2008). «Секвестрация углерода, усиленная фиксацией азота в морских ландшафтах с низким содержанием нитрата и хлорофилла». Mar. Ecol. Prog. Ser . 364 : 257–268. Bibcode : 2008MEPS..364..257K. doi : 10.3354/meps07547 .
  25. ^ «Умножение пожирателей CO2 в океане». 19 февраля 2007 г. Архивировано из оригинала 1 марта 2007 г. Получено 15 января 2018 г. – через news.bbc.co.uk.
  26. ^ Джонс, Иэн СФ; Харрисон, ДП (4 июня 2013 г.). Ричмонд, Амос; Ху, Цян (ред.). Справочник по микроводорослевой культуре: прикладная физиология и биотехнология (2-е изд.). Wiley. ISBN 978-0-470-67389-8.
  27. ^ Анна Саллех (9 ноября 2007 г.). «Мочевина как «климатическое решение» может иметь обратный эффект». ABC Science: In Depth . Австралийская вещательная комиссия. Архивировано из оригинала 2 февраля 2009 г. Получено 31 января 2009 г.
  28. ^ El-Geziry, TM; Bryden, IG (январь 2010 г.). «The circulation pattern in the Mediterranean Sea: issues for modeller consider». Journal of Operational Oceanography . 3 (2): 39–46. Bibcode : 2010JOO.....3...39E. doi : 10.1080/1755876x.2010.11020116 . ISSN  1755-876X. S2CID  130443230.
  29. ^ ab Mayo-Ramsay, Julia (сентябрь 2010 г.). «Экологические, правовые и социальные последствия удобрения океана мочевиной: пример моря Сулу». Marine Policy . 34 (5): 831–835. Bibcode : 2010MarPo..34..831M. doi : 10.1016/j.marpol.2010.01.004. ISSN  0308-597X.
  30. ^ Ian SF Jones (10 ноября 2014 г.). «Стоимость управления углеродом с использованием океанического питания». Международный журнал стратегий и управления изменением климата . 6 (4): 391–400. Bibcode : 2014IJCCS...6..391S. doi : 10.1108/ijccsm-11-2012-0063. ISSN  1756-8692.
  31. ^ Мингюань, Глиберт, Патрисия М. Азанза, Родора Берфорд, Мишель Фуруя, Кен Абал, Ева Аль-Азри, Аднан Аль-Ямани, Фаиза Андерсен, Пер Андерсон, Дональд М. Бердалл, Джон Берг, Грай М. Брэнд, Ларри Э. Бронк, Дебора Брукс, Джастин Беркхолдер, Джоэнн М. Чембелла, Аллан Д. Кочлан, Уильям П. Кольер, Джеки Л. Коллос, Ив Диас, Роберт Доблин, Мартина Дреннен, Томас Дирман, Соня Т. Фукуйо, Ясуво Фурнас, Майлз. Галлоуэй, Джеймс Гранели, Эдна Ха, Дао Вьет Халлеграефф, Густав М. Харрисон, Джон А. Харрисон, Пол Дж. Хейл, Синтия А. Хейманн, Кирстен Ховарт, Роберт В. Яузейн, Сесиль Кана, Остин А. Кана, Тодд М. Ким, Хакгюн Кудела, Рафаэль М. Легран, Кэтрин Маллин, Майкл Малхолланд, Маргарет Р. Мюррей, Шона А. О'Нил, Джудит Питчер, Грант С. Ци, Юзао Рабале, Нэнси Рейн, Робин Сейтцингер, Сибил П. Саломон, Пауло С. Соломон, Кэролайн Стокер, Дайан К. Юсуп, Жирс Уилсон, Джоанн Инь, Кэдонг Чжоу, Минцзян Чжу (14 августа 2008 г.). Удобрение океана мочевиной для получения углеродных кредитов представляет высокие экологические риски . OCLC  1040066339.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  32. ^ Азим, Бабар; КуШаари, КуЗилати; Ман, Закария Б.; Басит, Абдул; Тхань, Тринь Х. (май 2014 г.). «Обзор материалов и методов производства мочевинного удобрения с контролируемым высвобождением». Журнал контролируемого высвобождения . 181 : 11–21. doi :10.1016/j.jconrel.2014.02.020. ISSN  0168-3659. PMID  24593892.
  33. ^ Коллинз, Карлин М.; Д'Орацио, Сара ЭФ (сентябрь 1993 г.). «Бактериальные уреазы: структура, регуляция экспрессии и роль в патогенезе». Молекулярная микробиология . 9 (5): 907–913. doi :10.1111/j.1365-2958.1993.tb01220.x. ISSN  0950-382X. PMID  7934918. S2CID  21192428.
  34. ^ Кугино, Кэндзи; Тамару, Сидзука; Хисотоми, Юко; Сакагучи, Тадаши (21 апреля 2016 г.). «Длительная анестезия рыб углекислым газом с использованием сверхтонких (наномасштабных) пузырьков». PLOS ONE . 11 (4): e0153542. Bibcode : 2016PLoSO..1153542K. doi : 10.1371/journal.pone.0153542 . ISSN  1932-6203. PMC 4839645. PMID 27100285  . 
  35. ^ ab Caldeira, Ken, et al. «Специальный доклад МГЭИК об улавливании и хранении диоксида углерода: хранение в океане». Международная группа экспертов по изменению климата, 2005.
  36. ^ Джонс, Ян СФ; Каппелен-Смит, Кристиан (1999), «Снижение стоимости связывания углерода за счет питания океана», Greenhouse Gas Control Technologies 4 , Elsevier, стр. 255–259, doi :10.1016/b978-008043018-8/50041-2, ISBN 9780080430188
  37. ^ Дугген, Свенд; Крут, Питер; Шахт, Ульрике; Хоффманн, Линн (2007). «Вулканический пепел зоны субдукции может удобрять поверхность океана и стимулировать рост фитопланктона: доказательства биогеохимических экспериментов и спутниковых данных». Geophysical Research Letters . 34 (1). Bibcode : 2007GeoRL..34.1612D. doi : 10.1029/2006GL027522 . S2CID  44686878. Архивировано из оригинала 10 августа 2014 г. Получено 27 августа 2012 г.
  38. ^ Peters, JL; Murray, RW; Sparks, JW; Coleman, DS (2000). «Терригенное вещество и рассеянный пепел в осадках Карибского моря; результаты этапа 165». Труды Программы океанического бурения, Научные результаты . Труды Программы океанического бурения. 165 : 115–124. doi :10.2973/odp.proc.sr.165.003.2000.
  39. ^ Scudder, Rachel P.; Murray, Richard W.; Plank, Terry (15 июля 2009 г.). «Рассеянный пепел в глубоко залегающих осадках северо-западной части Тихого океана: пример дуги Изу-Бонин (ODP Site 1149)». Earth and Planetary Science Letters . 284 (3–4): 639–648. Bibcode : 2009E&PSL.284..639S. doi : 10.1016/j.epsl.2009.05.037.
  40. ^ Olgun, Nazlı; Duggen, Svend; Croot, Peter Leslie; Delmelle, Pierre; Dietze, Heiner; Schacht, Ulrike; Óskarsson, Niels; Siebe, Claus; Auer, Andreas (1 декабря 2011 г.). "Удобрение поверхности океана железом: роль переносимого по воздуху вулканического пепла из зоны субдукции и горячих точек вулканов и связанных с ними потоков железа в Тихий океан" (PDF) . Глобальные биогеохимические циклы . 25 (4): GB4001. Bibcode : 2011GBioC..25.4001O. doi : 10.1029/2009gb003761 . ISSN  1944-9224. Архивировано (PDF) из оригинала 10 августа 2021 г. Получено 7 сентября 2020 г.
  41. ^ ab Olgun, N; Duggen, S; Langmann, B; Hort, M; Waythomas, CF; Hoffmann, L; Croot, P (15 августа 2013 г.). «Геохимические доказательства океанического железного оплодотворения извержением вулкана Касаточи в 2008 г. и потенциальное воздействие на тихоокеанского лосося-нерки» (PDF) . Серия «Прогресс морской экологии» . 488 : 81–88. Bibcode :2013MEPS..488...81O. doi :10.3354/meps10403. ISSN  0171-8630. Архивировано (PDF) из оригинала 19 июля 2018 г. . Получено 12 августа 2019 г. .
  42. ^ Хемме, Р. и др. (2010). «Вулканический пепел подпитывает аномальное цветение планктона в субарктическом северо-восточном регионе Тихого океана». Geophysical Research Letters . 37 (19): L19604. Bibcode : 2010GeoRL..3719604H. doi : 10.1029/2010GL044629 . Архивировано из оригинала 5 июля 2012 г. Получено 27 августа 2012 г.
  43. ^ ab Parsons, Timothy R.; Whitney, Frank A. (1 сентября 2012 г.). «Способствовал ли вулканический пепел с горы Касатоши в 2008 г. феноменальному увеличению популяции нерки (Oncorhynchus nerka) в реке Фрейзер в 2010 г.?». Fisheries Oceanography . 21 (5): 374–377. Bibcode : 2012FisOc..21..374P. doi : 10.1111/j.1365-2419.2012.00630.x. ISSN  1365-2419.
  44. ^ "Ocean Solutions". ocean nutritionment . Архивировано из оригинала 14 августа 2021 г. Получено 14 августа 2021 г.
  45. ^ abcd "Fertilizing the Ocean with Iron". Журнал Oceanus . Архивировано из оригинала 26 мая 2017 года . Получено 1 июня 2017 года .
  46. ^ Стронг, Аарон; Чисхолм, Салли; Миллер, Чарльз; Каллен, Джон (2009). «Оплодотворение океана: время двигаться дальше». Nature . 461 (7262): 347–348. Bibcode :2009Natur.461..347S. doi :10.1038/461347a. PMID  19759603. S2CID  205049552.
  47. ^ Корнуолл, Уоррен (17 декабря 2021 г.). «Чтобы сократить выбросы углерода, удобрение океана получает новый взгляд». Science . 374 (6574): 1424. Bibcode :2021Sci...374.1424C. doi :10.1126/science.acz9837. ISSN  0036-8075. PMID  34914509. S2CID  245315876 . Получено 20 октября 2022 г. .
  48. ^ ab Falkowski, Paul G. (9 февраля 2000 г.). "Rationalizing elemental ratios in unicellular algae" (PDF) . Journal of Phycology . 36 (1): 3–6. Bibcode :2000JPcgy..36....3F. doi :10.1046/j.1529-8817.2000.99161.x. ISSN  1529-8817. S2CID  2185706. Архивировано (PDF) из оригинала 8 августа 2017 г. . Получено 16 августа 2018 г. .
  49. ^ PM Glibert et al., 2008. Удобрение океана мочевиной для получения углеродных кредитов представляет высокие экологические риски. Marine Pollution Bulletin, 56(2008): 1049–1056.
  50. ^ Лоуренс, Мартин В. (2014). «Эффективность связывания углерода путем добавления реактивного азота при удобрении океана». Международный журнал глобального потепления . 6 (1): 15. doi :10.1504/ijgw.2014.058754.
  51. ^ Gnanadesikan, Anand; Marinov, Irina (29 июля 2008 г.). «Экспорта недостаточно: круговорот питательных веществ и секвестрация углерода». Серия «Прогресс морской экологии» . 364 : 289–294. Bibcode : 2008MEPS..364..289G. doi : 10.3354/meps07550 . hdl : 1912/4452 . ISSN  0171-8630. Архивировано из оригинала 5 мая 2021 г. Получено 5 марта 2021 г.
  52. ^ Law, CS (29 июля 2008 г.). «Прогнозирование и мониторинг эффектов крупномасштабного обогащения океана железом на выбросы следовых газов в морской среде». Серия «Прогресс морской экологии» . 364 : 283–288. Bibcode : 2008MEPS..364..283L. doi : 10.3354/meps07549 . ISSN  0171-8630. Архивировано из оригинала 6 мая 2021 г. Получено 5 марта 2021 г.
  53. ^ ab "Could Fertilizing the Oceans Reduce Global Warming?". Live Science . Архивировано из оригинала 27 ноября 2016 года . Получено 2 июня 2017 года .
  54. ^ Джонс, И; Ренилсон, М (2011). «Использование питания океана для повышения эффективности рыболовства». Журнал океанических технологий – один голос для мирового сообщества океанов (6): 30–37. Архивировано из оригинала 17 августа 2018 года . Получено 3 июня 2017 года .
  55. ^ Glibert, P M.; et al. (2008). "Удобрение океана мочевиной для получения углеродных кредитов создает высокие экологические риски" (PDF) . Marine Pollution Bulletin . 56 (6): 1049–1056. Bibcode :2008MarPB..56.1049G. doi :10.1016/j.marpolbul.2008.03.010. PMC 5373553 . PMID  18439628. Архивировано (PDF) из оригинала 29 октября 2013 г. . Получено 27 августа 2012 г. . 
  56. ^ Lavery, Trish J.; Roudnew, Ben; Gill, Peter; Seymour, Justin; Seuront, Laurent; Johnson, Genevieve; Mitchell, James G.; Smetacek, Victor (22 ноября 2010 г.). «Дефекация железа кашалотами стимулирует экспорт углерода в Южном океане». Труды Королевского общества Лондона B: Биологические науки . 277 (1699): 3527–3531. doi :10.1098/rspb.2010.0863. ISSN  0962-8452. PMC 2982231. PMID 20554546  . 
  57. ^ Mission, G., 1999. Морская полиция WWF: спасение моря Сулу Архивировано 25 августа 2010 года на Wayback Machine
  58. ^ Смит, С.В.; Киммерер, В.Дж.; Лоус, Е.А.; Брок, Р.Э.; Уолш, Т.В. (1981). «Эксперимент по отводу сточных вод в заливе Канеохе: перспективы реагирования экосистемы на нарушение питания». Pacific Science . 35 : 279–395. hdl :10125/616. Архивировано из оригинала 8 сентября 2015 г. Получено 4 июня 2017 г.
  59. ^ Grandey, BS; Wang, C. (21 августа 2015 г.). «Увеличение выбросов серы в морской среде компенсирует глобальное потепление и влияет на количество осадков». Scientific Reports . 5 (1): 13055. Bibcode :2015NatSR...513055G. doi :10.1038/srep13055. ISSN  2045-2322. PMC 4543957 . PMID  26293204. 
  60. ^ «Удобряем океан, охлаждаем планету?». MIT News . Архивировано из оригинала 8 сентября 2019 года . Получено 2 июня 2017 года .
  61. ^ B. Metz; OR Davidson; PR Bosch; R. Dave; LA Meyer, ред. (2007). "11.2.2". Изменение климата 2007: Рабочая группа III: Смягчение последствий изменения климата . Cambridge University Press. Архивировано из оригинала 29 марта 2010 г. Получено 27 августа 2012 г.
  62. ^ "Научные группы проявляют осторожность в отношении удобрения океанов железом для секвестрации CO2". Архивировано из оригинала 28 августа 2013 года . Получено 27 августа 2012 года .
  63. ^ РЕЗОЛЮЦИЯ LC-LP.1 (2008) О РЕГУЛИРОВАНИИ УДОБРЕНИЯ ОКЕАНА (PDF) . Лондонская конвенция о сбросах. 31 октября 2008 г. Архивировано (PDF) из оригинала 28 августа 2013 г. Получено 9 августа 2012 г.
  64. ^ Толлефсон, Джефф (5 июня 2008 г.). «Решение ООН тормозит фертилизацию океана». Nature . 453 (7196): 704. doi : 10.1038/453704b . ISSN  0028-0836. PMID  18528354.
  65. ^ 2-paris-agreement-carbon-europe-mulls-stripping-from-the-skies/ "Европа рассматривает возможность стриппинга углерода с неба". POLITICO . 9 августа 2018 г. . Получено 16 августа 2018 г. В начале августа Германия постановила, что засевание океана будет разрешено только в исследовательских целях и при соблюдении строгих условий.[ постоянная мертвая ссылка ]
  66. ^ Честни, Нина. «Удаление CO2 — не панацея для ученых, борющихся с изменением климата». Reuters . Получено 16 августа 2018 г.[ мертвая ссылка ]
  67. ^ Майо-Рэмси, Дж. П., Стратегии смягчения последствий изменения климата: удобрение океана, аргументы за и против (2012)
  68. ^ Wingenter, Oliver W.; Elliot, Scott M.; Blake, Donald R. (1 ноября 2007 г.). «Новые направления: улучшение естественного цикла серы для замедления глобального потепления». Atmospheric Environment . 41 (34): 7373–7375. Bibcode : 2007AtmEn..41.7373W. doi : 10.1016/j.atmosenv.2007.07.021. S2CID  43279436. Архивировано из оригинала 13 августа 2020 г. Получено 7 сентября 2020 г.
  69. ^ "Замедление глобального потепления путем улучшения естественного цикла серы". Архивировано из оригинала 8 июля 2011 г.
  70. ^ Coale, KH; Johnson, KS; Buesseler, K.; Sofex Group (2002). "SOFeX: эксперименты по железу в Южном океане. Обзор и экспериментальный дизайн". Тезисы осеннего заседания AGU . 2002 : OS22D–01. Bibcode : 2002AGUFMOS22D..01C.

Внешние ссылки