На побережье штата Нью-Йорк стартовал первый в своем роде пилотный проект, призванный оценить эффективность и безопасность удаления углекислого газа из атмосферы с помощью оливина — минерала, измельченный порошок которого был добавлен в океанические воды. Результаты первого года наблюдений, как сообщили исследователи, не выявили какого-либо негативного воздействия на организмы, обитающие на морском дне, что вселяет определенный оптимизм относительно перспектив данной технологии.
Однако, несмотря на обнадеживающие сигналы, полученные в ходе эксперимента, ученые призывают к осторожности: они признают, что за столь короткий срок могли быть зафиксированы не все возможные побочные эффекты. Эмилия Янковска, представляющая некоммерческую организацию Hourglass Climate, которая выступила инициатором и руководителем этого исследования, подчеркивает, что применение оливина в океане должно оставаться под строгим контролем. «Но могут существовать способы, при которых он может работать и иметь минимальный эффект», — отметила она, комментируя первые итоги.
Природный механизм и глобальный контекст
Сам метод основан на природных геохимических процессах. Оливин, представляющий собой силикат магния и железа с характерным зеленоватым оттенком, широко распространен в мантии Земли. Оказавшись на поверхности, этот минерал вступает в реакцию с CO2, растворенным в дождевой воде. В результате образуются металлы, силикаты и бикарбонаты — стабильное соединение, которое со временем попадает в океан, надежно запирая углекислый газ на тысячелетия. Недавние научные изыскания показали, что искусственное распыление измельченного оливина, к примеру, на сельскохозяйственных полях, способно значительно ускорить этот природный цикл.
Необходимость в подобных технологиях, по мнению экспертов, становится все более очевидной. Организация Объединенных Наций по климату заявляет, что для достижения нулевых выбросов парниковых газов человечеству потребуется целый арсенал методов удаления углерода — от традиционной посадки деревьев до фильтрации CO2 из атмосферы с помощью гигантских машин. Пока выбросы продолжают расти, а цель удержать глобальное потепление в пределах 1,5°C выше доиндустриального уровня становится все более призрачной, многие возлагают надежды на то, что эти технологии когда-нибудь помогут не только остановить, но и обратить вспять нагрев планеты.алить до 1,1 миллиарда тонн CO2 ежегодно. Но американский стартап Vesta планирует добавлять оливин непосредственно в океан, где он превратит растворенный CO2 в бикарбонат и позволит океану поглощать больше CO2 из атмосферы.
Однако оливин обычно содержит следовые количества тяжелых металлов, и лабораторные исследования обнаружили повышенные уровни никеля и хрома в ракообразных и моллюсках, подвергшихся его воздействию. Исследователи также были обеспокоены тем, что песок может задушить донных обитателей, таких как ракообразные, моллюски, улитки и черви.
В 2022 году Веста разместила 650 тонн оливинового песка вдоль пляжа в Лонг-Айленде, штат Нью-Йорк, поверх 13 500 тонн обычного песка, добавленного для укрепления берега, который сметается по мере усиления штормов. Прилив и волны унесли оливин в море.
Исследователи вычерпывали осадок с мелководья на глубине 160 метров от берега до и после добавления оливина, а также снова год спустя. Они сравнили это с отложениями возле участков пляжа, где был добавлен только обычный песок, и где песок не добавлялся.
Из десятков видов только крошечный червь, называемый бахромчатым мотылем, значительно сократился в районе оливина, а общая численность и разнообразие донных видов восстановились в течение двух месяцев. Хотя видовой состав изменился, он также изменился и в районе, где добавлялся только обычный песок, что позволяет предположить, что виновата обычная практика пляжного питания.
Самое главное, что концентрации никеля, хрома, кобальта и марганца в организмах оставались низкими. «Природная система настолько динамична, что любые растворяющиеся компоненты очень быстро растворяются», — говорит Янковска.
Экологический мониторинг полевых испытаний проводила «Веста», а Янковская и основатель «Песочных часов» ранее работали в компании. Но Hourglass получила благотворительное финансирование от Фонда Грэнтэма для независимого анализа данных мониторинга.
По словам Кристофера Пирса из Национального океанографического центра Великобритании, растворение оливина в океане может способствовать осаждению карбоната кальция из морской воды, блокируя следы металлов. Однако это также может сократить количество дополнительного CO2, которое может поглотить морская вода.
«Это действительно важное исследование, позволяющее перейти от лабораторного понимания к реальному взаимодействию», — говорит он. «Дальнейшие испытания будут важны для понимания различных биологических реакций… и разных скоростей поглощения [CO2]».
Но утверждение исследования об отсутствии побочных эффектов «более убедительно, чем доказательства», говорит Джеймс Керри из некоммерческой группы OceanCare. По его словам, колебания концентрации оливина из-за того, что исследование назвало «циклами захоронения-повторного воздействия», означали, что оливин мог большую часть времени быть погребенным под гораздо большим количеством отложенного обычного песка, говорит он.
«Очевидное отсутствие накопления может отражать ограниченное воздействие, но не обязательно, что материал искробезопасен», — говорит он.
Hourglass Climate в настоящее время отслеживает последствия более крупного испытания, в ходе которого Веста затопила 8200 тонн оливина в 450 метрах от побережья Дака, Северная Каролина, в 2024 году. По словам Янковской, предварительные результаты показывают, что численность и разнообразие видов восстановились, в то время как Hourglass все еще анализирует накопление металлов.