Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Påvirkning af kuldioxidlækage på havbunden

Naturlige CO2-udluftningssteder ud for Panareas kyst, Italien. Kredit:HYDRA/C. Lott

Oplagring af kuldioxid (CO2) dybt under havbunden er en måde at modvirke den stigende koncentration af CO2 i atmosfæren. Men hvad sker der, hvis sådanne lagersteder begynder at lække, og CO2 slipper ud gennem havbunden? Svar på dette spørgsmål er nu givet af en undersøgelse, der omhandler virkningerne af CO2-udledning på indbyggerne i sandede havbundsområder.

Dag i, dag ud, vi frigiver næsten 100 millioner tons kuldioxid (CO2) i atmosfæren. En mulig foranstaltning mod støt stigende drivhusgasser er kendt som CCS (carbon capture and storage):Her, kuldioxiden opfanges, helst direkte på kraftværket, og efterfølgende opbevaret dybt i jorden eller under havbunden. Imidlertid, denne metode udgør en risiko for, at reservoirer lækker og tillader kuldioxid at undslippe fra jorden og ud i miljøet. Det europæiske forskningsprojekt ECO2, koordineret ved GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, behandler spørgsmålet om, hvordan marine økosystemer reagerer på sådanne CO2-lækager. Feltstudiet af en international gruppe forskere ledet af Massimiliano Molari fra Max Planck Institute for Marine Microbiology i Bremen og Katja Guilini fra University of Gent i Belgien, nu udgivet i Videnskabens fremskridt , afslører, hvordan udsivning af CO2 påvirker havbundens habitat og dets indbyggere.

Væsentlige ændringer af alger, dyr og mikroorganismer

Til deres studie, forskerne besøgte naturlige lækager af CO2 i den sandede havbund ud for Siciliens kyst. De sammenlignede det lokale økosystem med steder uden CO2-udluftning. Ud over, de udvekslede sand mellem steder med og uden CO2-udluftning for at undersøge, hvordan bundboerne reagerer, og om de kan tilpasse sig. Deres konklusion:Øgede CO2-niveauer ændrer drastisk økosystemet. "De fleste af dyrene på stedet forsvandt på grund af effekten af ​​den utætte CO2", Det fortæller Massimiliano Molari. "Økosystemets funktion blev også forstyrret - og hvad mere er, langsigtet. Selv et år efter at det CO2-udluftede sediment var blevet transporteret til uforstyrrede steder, dets typiske sandede sedimentsamfund var ikke etableret."

Kredit:Max Planck Society

Forskerne rapporterer følgende detaljer:

  • Sammen med de stigende gasbobler, næringsstoffer blev transporteret til overfladen. Som resultat, små alger i sandet voksede meget bedre.
  • De små og større dyr (hvirvelløse dyr, meio- til marofauna), der bebor sandet, blev særligt hårdt ramt af en CO2-lækage:deres antal og mangfoldighed faldt betydeligt med stigende kuldioxidniveauer. Dyrenes biomasse faldt til en femtedel, selvom der faktisk var mere mad til rådighed på grund af de mange små alger
  • Antallet af havbundslevende mikroorganismer faldt ikke, da CO2 steg, men deres sammensætning ændrede sig væsentligt.
  • Det modificerede samfund af organismer førte til en ændring i hele økosystemet. De fleste indbyggere kan ikke tilpasse sig de ændrede miljøforhold på længere sigt. I stedet, få arter, som bedre kan klare de øgede CO2-niveauer, befolke sandet.

Havbunden som et naturligt laboratorium:Dykkere på arbejde. Kredit:HYDRA/C. Lott

"En lækage i et kulstoflagringssystem under havet ændrer fundamentalt kemien af ​​sandede havbunde og efterfølgende hele økosystemets funktion", Molari opsummerer. "Det er, der er en betydelig risiko for, at en kuldioxidlækage vil skade det lokale økosystem. Disse kuldioxidlagringssystemer kan ikke desto mindre globalt reducere virkningen af ​​klimaændringer."

Et første holistisk overblik

For første gang, denne aktuelle undersøgelse giver et "holistisk" billede af virkningerne af stigende CO2-koncentrationer på havbunden. Den tager hensyn til både biologiske og biogeokemiske processer og forskellige niveauer af fødekæden, fra mikrober til store hvirvelløse dyr.

CCS-anlæg er allerede i drift, for eksempel ud for den norske kyst. Inden for Den Europæiske Union, CCS betragtes som en nøgleteknologi til at reducere udledningen af ​​drivhusgasser. "Vores resultater afslører klart, at lokalitetsvalg og planlægning af kulstoflagringssystemer under havbunden også kræver en detaljeret undersøgelse af indbyggerne og deres økosystem for at minimere skader", understreger hovedefterforsker Antje Boetius. "Have sagt, at, global havbeskyttelse omfatter også at træffe foranstaltninger mod de stadig høje CO2-emissioner."

Dykker transporterer en vandkemisensor til undersøgelsesstedet. Kredit:HYDRA/C. Lott




Varme artikler