فكرة إبداعية ... هل تقلل إضافة القلويات من حموضة المحيط؟

 في محاولة لتسخير المحيطات وجعلها أكثر قدرة على امتصاص ثاني أكسيد الكربون ، فكرت مجموعة بحثية في حل جاهز ، يتضمن إضافة القلويات إلى المحيطات ، مما يقلل من حموضتها ويحسن قدرتها على امتصاص الكربون.

يأتي ذلك في الوقت الذي يبحث فيه العلماء عن طرق في كل بوصة من سطح الأرض للتخلص من غازات الدفيئة ، ولأن المحيطات هي أحواض كربون مثالية تمتص 25٪ من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. ، فكر بعضهم في البحث عن أخرى فعالة. طرق لجعل المحيط يمتص المزيد من الكربون ، دون التسبب في زيادة الحموضة.

في هذا الصدد ، طورت مجموعة بحثية من جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا بالولايات المتحدة الأمريكية ، طريقة جديدة تتضمن إضافة مواد قلوية إلى المحيط ، مما يساعد على تحييد الحموضة ، مما يحسن عملية إزالة الكربون. فيما يسمى "Ocean Alkalinity Optimization" (OAE) ، وللتحقق من فعالية هذه الاستراتيجية ، كان عليهم إجراء تجربة على الكائنات الحية التي تعيش في المحيط ، واختاروا اثنين من أهم العوالق النباتية ، ووجدوا أنهم محايد فيما يتعلق بعملية تحسين قلوية المحيطات ، ونشرت الدراسة في مجلة Science Advances في 14 يوليو 2023. قبل دراسة آلية تحسين قلوية المحيطات ، دعونا نتعلم المزيد عن العوالق النباتية.

العوالق النباتية

ظهرت العوالق النباتية على الأرض منذ أكثر من ملياري عام ، وتعرف أيضًا باسم الطحالب الدقيقة ، وتحتوي على صبغة الكلوروفيل التي تعطي النباتات لونها الأخضر وتساعدها في عملية التمثيل الضوئي. يعيش معظمهم عائمًا على المحيط لأشعة الشمس.

يعتقد بعض العلماء أن هذا كان سببًا رئيسيًا لظهور أشكال أخرى من الحياة على سطح الأرض. لم تكن كمية الأكسجين في الغلاف الجوي في ذلك الوقت تدعم الحياة في شكلها الحالي ، وساعدت العوالق النباتية على إطلاق كميات كبيرة من الأكسجين في الغلاف الجوي من خلال عملية التمثيل الضوئي.

تحسين قلوية المحيط (OAE)

عندما يضاف ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي ، فإنه يزيد من حموضة المحيط ، وعندما تضاف القلوية إلى المحيط ، فإنها تعمل كمضاد للحموضة في المحيط ؛ تغير المركبات المعكوسة كيمياء المحيط ، وتحول ثاني أكسيد الكربون إلى مواد أخرى ، مثل أيونات الكربون أو البيكربونات. يساعد ذلك المحيطات على امتصاص المزيد من ثاني أكسيد الكربون ، مع تقليل حموضة الماء. وتسمى هذه العملية أيضًا "قلونة المحيطات الاصطناعية". لفهم تأثير هذه القلوية على الحياة البحرية ، بدأ الباحثون بدراسة تأثيرها على مجموعتين من العوالق النباتية (الطحالب) ، وهما:

طحلب يسمى (Emiliania sp) ، وهو نوع من طحالب "Coccolithophores" (Coccolithophores) ، وهو منتج للسيليكا. السيليكا مركب من ثاني أكسيد السيليكون.

طحالب تسمى (Chaetoceros sp) وهي نوع من الطحالب "المشطورة" وتنتج كربونات الصوديوم.

تستقر الخلايا الميتة لهذه الطحالب في قاع البحر. الماء ؛ قد تكون العواقب وخيمة.

النتيجة النهائية

حسنًا ، في الواقع ، تحدث عملية قلونة المحيطات بشكل طبيعي ، مع توفر بعض المعادن القلوية على مر الزمن الجيولوجي ، الذي يستمر ما بين عشرات ومئات الآلاف من السنين. لكن العلماء أرادوا تسريع هذه العملية من خلال المحاكاة ، باستخدام مركبات تذوب وتتفاعل بشكل أسرع.

لمحاكاة التجربة ، أخذوا عينات من المياه من قناة سانتا باربرا ، وعقموها ، ووضعوها في ظروف تحاكي جوًا يحتوي على 420 جزءًا في المليون (ppm) من ثاني أكسيد الكربون. بعد عدة أيام ، أحضر الفريق الدياتومات و coccolithophores التي قاموا بتربيتها في المختبر ، وأضفوها إلى الماء ، ولاحظوا معدلات نمو الطحالب ، مرة واحدة عند درجة حموضة 3000 ميكرو مول / كغ ، وأخرى عند 5000 ميكرو مول / كغ. كلغ.

استنتج المؤلفون أن استجابة العوالق النباتية كانت محايدة للعلاج القلوي. من ناحية أخرى ، انخفضت كفاءة التمثيل الضوئي للخلايا بشكل طفيف. لكنها ظلت ضمن المستويات الصحية ، ويعتقد مؤلفو الدراسة أن هذا الانخفاض كان بسبب قلة توافر بعض المغذيات الدقيقة. يهدف الباحثون إلى التحقيق في هذا السؤال.