Aluminium kan påvirke klimaændringerne ved at øge havenes kulstofdrænkapacitet

At reducere nettodrivhusgasemissionerne til nul så hurtigt som muligt og opnå "kulstofneutralitet" er nøglen til at håndtere global opvarmning og klimaændringer. Havet er den største pool med aktivt kul på planeten, med et enormt potentiale til at hjælpe med at opnå negative emissioner ved at tjene som kulstofdræn.

For nylig, forskere fandt ud af, at tilsætning af en lille mængde aluminium for at opnå koncentrationer i området 10x nanomolært (nM) kan øge nettofikseringen af ​​CO ₂ af marine kiselalger og reducere deres nedbrydning, dermed forbedre havets evne til at optage CO ₂ og binde kulstof på dybe havdybder.

Studiet, udgivet i Limnologi og Oceanografi den 3. maj, blev udført af et fælles team ledet af prof. Tan Yehui fra South China Sea Institute of Oceanology (SCSIO) fra det kinesiske videnskabsakademi og prof. Peter G.C. Campbell fra Eau Terre Environnement Research Center ved National Institute of Scientific Research, Canada.

Ifølge den tidligere 'jernhypotese, tilsætning af en lille mængde jern til de jernbegrænsede, men næringsrige oceaner, kunne i væsentlig grad fremme væksten af ​​marine planteplankton (mikroalger) og deres absorption af CO ₂ , og den deraf følgende nedgravning af organisk stof i havet. Imidlertid, resultaterne af kunstige jernbefrugtningseksperimenter understøttede ikke fuldt ud jernhypotesen, og senere undersøgelser tydede på, at ignorering af virkningerne af aluminium og andre elementer kan være årsagen.

"Faktisk, naturlig jernbefrugtning, som forårsaget af støvaflejring, upwelling og hydrotermisk udluftning, giver havet ikke kun jern, men også aluminium og andre elementer. Aluminiumkoncentrationer i det øvre hav er normalt en størrelsesorden højere end jerns, " sagde prof. Tan.

Prof. Tans team og deres samarbejdspartnere fandt ud af, at aluminium ikke kun kan forbedre udnyttelseseffektiviteten af ​​jern og opløst organisk fosfor af marine planteplankton, dermed forbedre kulstofbindingen i det øvre hav, men kan også reducere nedbrydningshastigheden af ​​biogent organisk kulstof og øge eksporten og bindingen af ​​kulstof i dybe havdybder.

De fandt også en signifikant negativ sammenhæng mellem aluminiuminput til det sydlige ocean og atmosfærisk CO ₂ koncentration over de sidste 160, 000 år.

Baseret på deres resultater om aluminium, de forbedrede den oprindelige "jernhypotese" ved at foreslå "jern-aluminium-hypotesen" for bedre at forklare de to elementers roller i klimaændringer.

I dette studie, forskerne brugte radiocarbon ( ¹⁴ C) som et sporstof for at vise, at tilsætning af aluminium til havvand for at opnå sporkoncentrationer (f.eks. 40 nM) øget netto carbonfiksering af marine kiselalger 10% til 30%.

Vigtigere, denne undersøgelse viste, at miljørelevante lave koncentrationer af aluminium kan reducere den daglige nedbrydningshastighed af marine kiselalger produceret partikelformigt organisk kulstof med 50 % eller mere.

Beregninger baseret på de nye data tyder på, at tilsætning af aluminium i en koncentration på 40 nM eller lavere til havet kan øge mængden af ​​partikelformigt organisk kulstof, der eksporteres til dybder på 1, 000 m og dybere med 1-3 størrelsesordener. Dette vil markant øge havets kulstofdrænkapacitet og binde kulstof i havet i lang tid, dermed forbedre klimaændringerne.