Znanstvenici sada razumiju kako emisije ugljika i metana iz naših automobila, stoke i električne energije pomažu u dramatičnim pomacima u našoj klimi kroz njihov doprinos efektu staklenika. Ali oni tek počinju uklanjati učinke nekih drugih zagađivača koje proizvodimo. Na primjer, emisije željeza od izgaranja ugljena i topljenja čelika zapravo bi mogle pomoći oceanima da napreduju i usisavaju više atmosferskog ugljika, prema novom istraživanju.
Ako to zvuči kao dobra stvar, nije. Kada smanjimo razinu emisije željezovog oksida - što u konačnici moramo da zaštitimo ljude i životinje od upale i drugih štetnih zdravstvenih posljedica - trebat će još drastičnije smanjenje onečišćenja kako bi se izbjegli učinci klimatskih promjena, upozoravaju istraživači,
Željezo je vitalno hranjivo tvar za gotovo sva živa bića. Ljudi trebaju za stvaranje novih krvnih stanica, dok mnogim biljkama treba za fotosintezu. Međutim, željezo je relativno rijetko u otvorenom oceanu, jer uglavnom dolazi u obliku čestica tla, otpuhanih s kopna. Za bilijune fitoplanktona u Zemljinim oceanima, željezo je "ograničavajući hranjivi sastojak", što znači da je raspoloživa količina prirodna provjera veličine populacije tih bića. (Da bi to dokazali, znanstvenici su početkom devedesetih godina bacili željezo na 64 kvadratni kilometar područje otvorenog oceana i brzo primijetili udvostručenje količine biomase fitoplanktona.)
Neki su znanstvenici predložili iskoristiti tu činjenicu geoinžinjeringom ili namjerno intervenirajući u klimatski sustav koristeći tehnologiju. Kao šume na kopnu, fitoplankton u oceanu služi kao "ugljični ponor", jer oni uzimaju ugljični dioksid, a zatim uzimaju taj ugljik sa sobom u duboki ocean, kada umru. Stoga bi dodavanje više željeza u more potencijalno moglo učiniti ove sudopere još snažnijima pri usisavanju ugljika koji su ljudi bacili u atmosferu, što ti zagovornici smatraju.
No, novo istraživanje sugerira da ljudi već - iako nenamjerno - inženjering ovog procesa, prema studiji objavljenoj danas u časopisu Science Advances .
Unatoč obećanjima da će do 2030. zaustaviti rast svojih emisija ugljika, Kina je i dalje najveći svjetski proizvođač i plamenik ugljena i najveći proizvođač čelika. Uz ugljik, taljenje čelika i izgaranje ugljena oslobađaju čestice željeza koje vjetar lako može odnijeti. Znanstvenici već godinama nagađaju da bi sve te emisije mogle oploditi okeane dodatnim željezom, čime bi potakle rast populacije fitoplanktona, kaže Zongbo Shi, znanstvenik za okoliš na engleskom sveučilištu u Birminghamu.
Te čestice željeza dolaze u obliku željeznih oksida proizvedenih sagorijevanjem, te su stoga netopljive i ne mogu ih samostalno konzumirati plankton. Međutim, emitirane zajedno s česticama željeznog oksida predstavljaju kisele plinove poput sumpornog dioksida i dušikovog oksida, kaže Shi. Ti plinovi mogu reagirati s molekulama željezovog oksida, dok se provode kroz atmosferu i stvaraju topljive oblike željeza.
"To nitko ne bi mogao konačno dokazati", kaže Shi. On i njegovi suradnici odlučili su to popraviti. U 2013. godini, istraživači su pažljivo prikupili uzorke čestica aerosola iz zraka s čamca u Žutom moru između Kine i Južne Koreje. Zatim su koristili sofisticirane elektronske mikroskope i druge tehnike detekcije kako bi analizirali sastav tih čestica.
Istraživači su otkrili da su čestice uključivale sulfate koji su sadržavali topljivo željezo. Budući da u atmosferi nema prirodnog izvora željeznih sulfata, kaže Shi, zaključili su da su te čestice morale poticati ljudske emisije. "Dokazali smo da ovaj proces doista postoji", kaže Shi.
Phillip Boyd, morski biogeohemičar sa Sveučilišta u Tasmaniji, koji nije bio uključen u istraživanje, kaže kako studija pruža "uvjerljive dokaze" da ove atmosferske interakcije mogu učiniti emitovano željezo dostupnim životom oceana. Međutim, znanstvenici su "nekako na pola puta" kad vide koliko utjecaja gnojidba gvožđem zapravo ima, kaže Boyd, vodeći istraživač interakcija okeana i klime i geoinženjeringa.
Istočna Kina ima tlo bogato željezom i blizu je pustinje Gobi, bogatom željezom, kaže Boyd, što znači da tamo ima puno prirodnog željeza koji može zasijati oceane. Boyd je utvrdio koliki je udio željeza u zraku iz prirodnog nasuprot industrijskim izvorima "kiseli test" za koliki učinak ljudske emisije imaju na život oceana.
Shi se slaže da je od vitalnog značaja razumjeti ljudski doprinos ovom procesu. Dalje, planira raditi na prikupljanju više atmosferskih i oceanskih podataka na izgradnji temeljitog modela gnojidbe okeana ljudskim željezom unazad jednog stoljeća. Ovaj bi model također mogao predvidjeti koliki je utjecaj naše 150 godina ljudske industrije na razine ugljika u atmosferi.
Može se ispostaviti, kaže Shi, da je naše emitirano željezo pomoglo u smanjivanju razine ugljika u atmosferi. "Ako se količina topljivog željeza udvostruči [u oceanima], " kaže Shi, pozivajući se na studiju iz 2011., "tada biste očekivali da će nešto poput 30 [ekstra] gigatona ugljičnog dioksida apsorbirati u ocean u st.”
Smanjenje količine željeza odloženog u okeane smanjenjem emisija moglo bi uložiti napore za smanjenje efekta staklenika još više, kaže on. "Bit će manje fitoplanktona, manje ugljičnog dioksida koji ocean može apsorbirati", kaže Shi.
Međutim, Shi se pazi na prijedloge da se željezo baci u okeane kako bi se geoinženjer oduzeo efekt staklenika. "Geoinžinjering je vrlo kontroverzna tema", napominje on, referirajući na žestoku raspravu o ovom kletu velike ljudske intervencije i njezine brojne potencijalno nenamjerne učinke. Što se tiče umjetne gnojidbe željezom, biolozi strahuju da bi to moglo dovesti do širokog cvjetanja algi, što bi moglo ugasiti kisik iz vode za ostala oceanska stvorenja i dovesti do još nepoznatih učinaka.
Ono što je sigurno je da ne možemo nastaviti s smanjivanjem emisija željeza prema sadašnjoj brzini, kaže Shi, jer se pokazalo da izazivaju upalu kod ljudi koji ih udišu i mogu naštetiti ostalim živim bićima. Ljudi mogu misliti da bi „oslobađanjem željeza potencijalno mogao učiniti uslugu“, kaže on. No iako mogu pomoći planeti, barem u kratkom roku, ove "čestice uvijek nisu jako dobre" za ljudsko zdravlje, dodaje.
