Выращивание водорослей для улавливания углекислого газа заняло бы слишком много места в океане.

Если мы хотим предотвратить самую серьезную опасность глобального потепления, эксперты соглашаются, что удаление значительного количества углекислого газа из атмосферы необходимо. Вот почему в последние годы проекты по выращиванию водорослей для поглощения углекислого газа из воздуха и улавливания его в море привлекли внимание (и значительное финансирование) правительства США и частных компаний, включая Amazon.

Проблема: выращивание достаточного количества водорослей для достижения целей по борьбе с изменением климата может оказаться невозможным.

Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Communications Earth & Environment, показывает, что для удаления из атмосферы одного миллиарда тонн углекислого газа в течение года необходимо вырастить примерно один миллион квадратных километров океана. Нелегко найти столько места в местах, где легко растут водоросли, учитывая все конкурирующие виды использования вдоль побережья, такие как судоходство и рыболовство.

Для сравнения: согласно авторам исследования, для достижения климатических целей необходимо улавливать от 2,5 до 13 миллиардов тонн атмосферного углекислого газа каждый год, помимо резкого сокращения выбросов парниковых газов.

Различные научные модели предполагают, что нам потребуется удалять от 1,3 млрд тонн углекислого газа в год до 29 млрд тонн к 2050 году, чтобы глобальное потепление не превысило 1,5 °C. Согласно отчету ООН за 2017 год, нам потребуется поэтапно отказаться от 10 миллиардов тонн в год, чтобы к тому же сроку температура на планете не превысила 2 °C.

"Промышленность опережает науку", – говорит Изабелла Арзено-Солтеро, научный сотрудник Стэнфордского университета, работавшая над проектом. «Наша непосредственная цель состояла в том, чтобы увидеть, сможем ли мы в оптимальных условиях действительно достичь уровня сбора углерода, о котором говорят люди. И ответ - нет, не совсем."

Водоросли извлекают углекислый газ из атмосферы посредством фотосинтеза, затем значительное количество изолируется (возможно, на тысячелетия), когда растительное вещество в конечном итоге опускается в глубины океана. Идея состоит в том, что его можно вырастить, а затем намеренно закопать, чтобы удерживать углерод на достаточно долгое время, чтобы уменьшить нагрузку на климат.

Арзено-Солтеро и его коллеги из Калифорнийского университета в Ирвайне использовали компьютерную модель, чтобы оценить, сколько водорослей четырех различных типов может расти в океанах по всему миру.

В модели учитывались такие факторы, как поглощение водорослями нитратов (что необходимо для их роста), температура воды, интенсивность солнечного излучения и высота морских волн , с использованием глобальных данных об океане, собранных за последние годы, с учетом современных методов ведения сельского хозяйства. . Исследователи выполнили более 1000 симуляций роста и сбора водорослей для каждого из типов водорослей, которые, по их словам, представляют собой «оптимистичные верхние границы» для производства водорослей.

Например, новые оценки предполагали, что сельскохозяйственные угодья можно найти в наиболее продуктивных для водорослей водах в экваториальной части Тихого океана, примерно в 200 морских милях от берега. В менее продуктивных регионах вырастить достаточное количество водорослей для достижения климатических целей будет еще сложнее: для выращивания водорослей потребуется в три раза больше места, чтобы улавливать такое же количество углерода.

Их результаты показывают, что выращивание достаточного количества водорослей для достижения этих целей выходит за рамки текущих возможностей отрасли, хотя для достижения климатических целей потребуется гораздо больше, чем полагаться только на водоросли.

Агнес Молс-Мортенсен, биолог-макроводоросль, занимающаяся выращиванием морских водорослей на Фарерских островах и не участвовавшая в проекте, говорит, что компаниям, желающим расширить свои проекты по выращиванию морских водорослей, также необходимо учитывать, как это может повлиять на экосистему океана.

"Мы должны быть осторожны, чтобы не эксплуатировать океан так же, как сушу", – говорит она. «Нам нужно создать действительно надежные методы, основанные на исследованиях, прежде чем мы будем мечтать о спасении планеты с помощью водорослей. Много ажиотажа."