Наши выбросы железа из угля и стали могут подпитывать жизнь в океане и улавливать при этом углерод.
Теперь ученые понимают, как выбросы углекислого газа и метана от наших автомобилей, домашнего скота и использования электричества способствуют резким изменениям в нашем климате благодаря их вкладу в парниковый эффект. Но они только начинают распутывать последствия некоторых других загрязняющих веществ, которые мы производим. Например, выбросы железа при сжигании угля и выплавке стали могут на самом деле помочь процветанию океанов и поглотить больше углерода в атмосферу, согласно новым исследованиям.
Если это звучит как хорошая мысль, то это не так. Когда мы снизим уровень выбросов оксида железа - а в конечном итоге нам придется это сделать, чтобы защитить человека и животных от воспаления и других негативных последствий для здоровья — это потребует еще более резкого сокращения загрязнения, чтобы избежать последствий изменения климата, предупреждают исследователи.
Железо является жизненно важным питательным веществом почти для всех живых существ. Оно необходимо человеку для создания новых клеток крови, в то время как многим растениям оно необходимо для фотосинтеза. Однако в открытом океане железо встречается относительно редко, так как в основном оно поступает в виде частиц почвы, выдуваемых с суши.
Для триллионов фитопланктонов в океанах Земли железо является "ограничивающим питательным веществом", то есть доступное его количество является естественной проверкой численности популяции этих существ.
- Чтобы доказать это, ученые в начале 1990-х гг. сбросили железо на 64 квадратных километра открытого океана и быстро заметили удвоение количества биомассы фитопланктона.
Некоторые ученые предложили воспользоваться этим фактом путем геоинженерии или сознательно вмешаться в климатическую систему, используя технологии. Подобно лесам на суше, фитопланктон в океане служит "поглотителем углерода", поскольку он поглощает углекислый газ, а затем, когда умирает, уносит этот углерод с собой в глубоководные слои океана.
Поэтому добавление в моря большего количества железа потенциально может сделать эти поглотители еще более мощными в поглощении углерода, который люди выбрасывают в атмосферу, по мнению этих сторонников.
- Но новые исследования говорят о том, что, согласно исследованиям, люди уже идут по пути, хотя и непреднамеренно, к инжинирингу этого процесса.
Несмотря на обещания остановить рост объема выбросов углерода к 2030 году, Китай остается крупнейшим в мире производителем и сжигателем угля и крупнейшим производителем стали. Наряду с углеродом, при выплавке стали и сжигании угля высвобождаются частицы железа, которые легко уносятся ветром. Ученые уже много лет предполагают, что все эти выбросы могут "удобрять" океаны дополнительным количеством железа, тем самым стимулируя рост количества населения фитопланктона, говорит Зонгбо Ши (Zongbo Shi), ученый-эколог из Английского университета в Бирмингеме.
Эти частицы железа приходят в виде оксидов железа, образующихся в результате сжигания, и, таким образом, нерастворимы и не могут самостоятельно потребляться планктоном. Однако, выделяемые вместе с этими частицами оксида железа кислые газы, такие как диоксид серы и закись азота. Эти газы могут вступать в реакцию с молекулами закиси железа по мере того, как они проходят через атмосферу, образуя растворимые формы железа.
Никто не может доказать это окончательно
- говорит Ши
Он и его коллеги решили это исправить. В 2013 году исследователи тщательно собрали пробы аэрозольных частиц из воздуха с лодки в Желтом море между Китаем и Южной Кореей. Затем они использовали сложные электронные микроскопы и другие методы обнаружения для разбора состава этих частиц.
Исследователи обнаружили, что в состав частиц входят сульфаты, содержащие растворимое железо. Так как в атмосфере нет природного источника сульфатов железа, говорит Ши, они пришли к выводу, что эти частицы должны были быть получены из человеческих выбросов.
"Мы доказали, что этот процесс действительно существует"
- говорит Ши.
Филипп Бойд, морской биогеохимик из Университета Тасмании, который не участвовал в исследованиях, говорит, что исследование дает "убедительные доказательства" того, что эти атмосферные взаимодействия могут сделать выброшенное в атмосферу железо доступным для жизни в океане.
Однако, по словам Бойда, ведущего исследователя взаимодействий между океаном и климатом и геоинженерии, ученые находятся "на полпути", когда речь заходит о том, какое воздействие на самом деле оказывает искусственное оплодотворение железа.
Восточный Китай имеет богатую железом почву и близок к богатой железом пустыне Гоби, говорит Бойд, а это означает, что там имеется большое количество природного железа, потенциально засеивающего океаны. Определение того, сколько железа в воздухе поступает из природных и промышленных источников, будет "кислотным тестом" для определения того, какое влияние человеческие выбросы оказывают на жизнь в океане, по словам Бойда.
Продолжение следует...