Десятки миллионов долларов, вложенные в стартапы, культивирующие морские водоросли с целью поглощения углекислого газа и замедления климатических изменений, могут обернуться неожиданными последствиями. Согласно данным, опубликованным нашим изданием, этот метод, считавшийся перспективным, способен не только не снизить, но и парадоксальным образом увеличить содержание CO₂ в атмосфере из-за ряда нежелательных побочных эффектов.
Организация Объединенных Наций подчеркивает, что удаление углекислого газа (CDR) станет обязательным условием для достижения целей Парижского соглашения, предусматривающего ограничение глобального потепления до 2°C. В этой связи многие эксперты возлагали надежды на морские водоросли как на недорогой инструмент связывания углерода. Американский стартап Running Tide, например, сумел привлечь 70 миллионов долларов на выращивание водорослей на деревянных шайбах: после намокания они погружались в глубокое море, теоретически фиксируя углерод. Однако в прошлом году финансирование компании иссякло, и она прекратила свою деятельность. Голландская компания Kelp Blue, в свою очередь, привлекла не менее 2 миллионов долларов для расширения плантаций водорослей в Намибии, намереваясь производить из них экологически чистые сельскохозяйственные удобрения. Её представители утверждают, что мелкие частицы водорослей, отрываясь и уходя на глубину, способны «изолировать и компенсировать» до 500 миллионов тонн CO₂ ежегодно.
Потенциальный конфликт с фитопланктоном и локальные риски
Тем не менее, как показывают результаты двух независимых исследований, глобальная программа по разведению морских водорослей может вступать в противоречие с естественными процессами поглощения углерода. В ряде регионов плантации будут отнимать питательные вещества у фитопланктона — микроорганизмов, которые, отмирая и опускаясь в глубину, также выполняют функцию поглощения CO₂. «Это может иметь неприятные последствия на местном уровне», — предупреждает Манон Бергер из Бернского университета (Швейцария), участвовавшая в одном из исследований. По её словам, в некоторых местах такой подход даже способен уменьшить объём углерода, поглощаемого океаном. «Потенциал чрезвычайно ограничен, что приводит к сомнениям в эффективности всей стратегии», — резюмирует учёная.ерьезным экологическим последствиям».
За исключением саргассума, виды макроводорослей обитают вблизи побережья, где много питательных веществ. Во время фотосинтеза они потребляют углерод, растворенный в морской воде, позволяя океану поглощать больше CO2 из атмосферы.
Морские организмы и микробы в конечном итоге переваривают или разлагают большую часть этих водорослей, выделяя примерно девять десятых их углерода. Чтобы улавливать больше углерода, водоросли придется выращивать или транспортировать дальше от берега, где их можно будет собрать в тюки или иным образом погрузить в глубокое море.
Но питательных веществ в открытом океане недостаточно, и большинство исследований, проведенных до сих пор, не изучали, как недостаток железа может ограничить рост морских водорослей. Бергер и ее коллеги смоделировали выращивание 20 миллиардов тонн морских водорослей в год в водах на расстоянии до 200 морских миль от береговой линии.
Они обнаружили, что морские водоросли быстро начнут истощать запасы азота, фосфора и железа в воде, и через 25 лет их рост замедлится на 95 процентов. Более того, это сократит глобальный рост фитопланктона на целых 8 процентов.
В некоторых сценариях выращивание морских водорослей все же может удалить миллиарды тонн CO2. Но в зависимости от того, какие виды морских водорослей выращиваются и сколько питательных веществ они потребляют, это также может увеличить количество углерода в атмосфере на полтонны на каждую тонну выращенного углерода из морских водорослей.
Участки Сенегала и южной Австралии, занимающие около 0,05 процента океана, являются единственными местами, где морские водоросли могут процветать без значительного сокращения фитопланктона, предполагает модель.
«Если у вас всего несколько очень специфических мест, вы не сможете вырастить достаточно морских водорослей, чтобы вывезти гигатонны отходов», — говорит Бергер.
В другом исследовании Эндрю Юл из Национального океанографического центра Великобритании и его коллеги смоделировали, что произойдет, если районы выращивания морских водорослей будут удобряться железом, и обнаружили, что ежегодно можно удалять до 40 миллиардов тонн CO2. Но это также сократит вдвое планктон в океане, что будет иметь ужасные последствия для рыб, которые их поедают.
«Вы лишаете поверхностный океан питательных веществ… и переносите их на глубину», — говорит Юл. «По сути, вы сокращаете или медленно душите природную экосистему».
Кроме того, такое выращивание и затопление морских водорослей потребует установки садков или других сооружений на 14 процентах поверхности океана, в основном в богатых питательными веществами, но бурных морях Южного океана, северной части Тихого океана и Атлантического океана.
И если бы весь этот океан не был удобрен железом, удаление углерода из морских водорослей не смогло бы полностью компенсировать потери планктона, увеличивая выбросы CO2 в атмосферу до 700 миллионов тонн в год.
«Вы не можете просто выращивать макроводоросли и предполагать, что собираетесь проводить CDR, если не учитываете компенсацию роста фитопланктона», — говорит Челси Бейкер из Национального океанографического центра Великобритании, еще один член команды.
Наука, которая может спасти нас
Вместе с Роуэном Хупером из New Scientist авторы Люси Джонс и Гай Шрабсол рассмотрят самые большие кризисы, с которыми сталкивается природа, и исследуют потенциал экологии для их решения, а также для того, чтобы сделать нас счастливее и здоровее. Позитивное занятие, основанное на решениях, о том, как мы действительно можем спасти нашу планету.
Узнать больше