科学家们谈论铁假说,这意味着如果有人向全球海洋中最荒凉的区域倾倒铁,世界可能会进入快速降温时期。
铁假说并非在所有海洋都同样适用。科学家们发现,在南极海倾倒铁可能会引发全球降温,但在赤道太平洋倾倒铁则不会。
昨天发表在《自然》杂志上的研究结果,为了解科学家们拥有的唯一可靠的地球工程措施提供了见解,该措施可以从大气中去除二氧化碳并解决全球变暖问题。它包括向海洋倾倒铁,浮游植物需要少量铁才能生长。这些光合微生物从大气中吸收二氧化碳,当死亡降临时,它们富含碳的身体会被埋在深处。
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科学家们之前认为,铁肥可以在所有缺铁的海洋区域发挥作用:亚北极北太平洋、赤道太平洋和南极海。这项新研究将赤道太平洋从名单中划去。
“这比仅仅走到海洋中倾倒一些铁要复杂得多,”哥伦比亚大学古气候学研究生、该研究的主要作者卡桑德拉·科斯塔说。“它可能在某些地方起作用,可能在其他地方不起作用,因此必须非常仔细地考虑。”
科学家们经常研究地球的过去,以更好地预测它的未来,而关于铁肥的一些线索来自过去的冰河时代。在17,000到27,000年前,地球上大部分的水都冻结在冰盖处,大陆非常干旱。大气中的尘埃量是现在的10倍。尘埃含有包括铁在内的元素。
其中一些尘埃落在了荒凉的海洋区域,形成了浮游植物爆发。例如,研究表明,在上次冰河时期,尘埃引发了南极海的浮游植物爆发。该地区是一个碳汇。
“当陆地是棕色的时候,海洋是绿色的,”阿尔弗雷德·韦格纳研究所的亥姆霍兹极地和海洋研究中心生物地球科学家维克多·斯梅塔塞克说。他没有参与这项研究。
科斯塔和她的同事们想知道,在过去的冰河时期,多尘的大气是否也刺激了其他海洋盆地的二氧化碳固存。2014年,他们开始了前往中赤道太平洋的海洋航行,在那里他们钻入沉积物床并采集了六个岩芯。
科斯塔分离出冰河时期积累的沉积物样本,并将其与当今的样本进行比较。她观察了指示是否有尘埃落入海洋以及浮游植物是否因此而繁荣的标记。
她说:“我们预计,当尘埃更多时,藻类会生长得更多。”毕竟,这种情况发生在南极海。
科学家们发现,确实有更多的尘埃,但它并没有刺激浮游植物的生长。大自然的铁肥实验在赤道太平洋失败了。
科斯塔说:“我们认为藻类无法利用那些铁,因为它们缺乏其他重要营养素。”
赤道太平洋的营养物质来自南极海,由一种称为“亚南极模式水”的水循环携带。
科斯塔说:“海洋中的营养物质数量有限,如果南大洋正在消耗这些营养物质,那么赤道太平洋可用的营养物质就会减少。”
这一发现表明,铁肥作为一种地球工程工具可能只在南极海有效。现在的问题是,倾倒一定量的铁会固存多少二氧化碳。
已经进行了一些实验,包括2004年在南极海进行的一项实验,当时斯梅塔塞克和他的同事们投放了5公吨的硫酸铁,并看到了65平方英里的浮游植物爆发。在13天内,一些浮游动物聚集并像石头一样沉入海底(气候通讯社,2012年7月19日)。
“到目前为止,铁假说仍然经得起时间的考验,”斯梅塔塞克说。
经环境与能源出版有限责任公司许可,转载自《气候通讯社》。www.eenews.net,202-628-6500