Οι επιστήμονες καταλαβαίνουν τώρα πώς οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου από τα αυτοκίνητα, την κτηνοτροφία και τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας συμβάλλουν στην προώθηση δραματικών αλλαγών στο κλίμα μας μέσω της συμβολής τους στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Αλλά μόλις αρχίζουν να ξεμπερδεύουν τις επιπτώσεις ορισμένων από τους άλλους ρύπους που παράγουμε. Για παράδειγμα, οι εκπομπές σιδήρου από καύση άνθρακα και τήξη χάλυβα θα μπορούσαν πραγματικά να βοηθήσουν τους ωκεανούς να ευδοκιμήσουν και να απορροφήσουν περισσότερο ατμοσφαιρικό άνθρακα, σύμφωνα με νέα έρευνα.
Αν αυτό ακούγεται καλό, δεν είναι. Όταν μειώνουμε τα επίπεδα εκπομπών οξειδίου του σιδήρου - τα οποία πρέπει τελικά να προστατεύσουμε τον άνθρωπο και τα ζώα από τη φλεγμονή και άλλες δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία - θα απαιτηθεί ακόμη πιο δραστική μείωση της ρύπανσης για να αποφευχθούν οι επιπτώσεις της αλλαγής του κλίματος, .
Ο σίδηρος είναι ζωτικής σημασίας θρεπτικό συστατικό για σχεδόν όλα τα έμβια όντα. Οι άνθρωποι το χρειάζονται για να δημιουργήσουν νέα κύτταρα αίματος, ενώ πολλά φυτά την χρειάζονται για να πραγματοποιήσουν φωτοσύνθεση. Ωστόσο, ο σίδηρος είναι σχετικά σπάνιος στον ανοικτό ωκεανό, δεδομένου ότι έρχεται κυρίως υπό μορφή σωματιδίων εδάφους που εκτοξεύονται από τη γη. Για τα τρισεκατομμύρια φυτοπλαγκτόν στους ωκεανούς της Γης, ο σίδηρος είναι ένα "περιοριστικό θρεπτικό συστατικό", δηλαδή το διαθέσιμο ποσό είναι ένας φυσικός έλεγχος του μεγέθους του πληθυσμού αυτών των πλάσματα. (Για να το αποδείξουμε αυτό, οι επιστήμονες στις αρχές της δεκαετίας του '90 πέταξαν σίδηρο σε μια περιοχή 64 τετραγωνικών χιλιομέτρων του ανοικτού ωκεανού και γρήγορα παρατηρούσαν διπλασιασμό της ποσότητας βιομάζας φυτοπλαγκτού).
Μερικοί επιστήμονες πρότειναν να επωφεληθούν από αυτό το γεγονός μέσω της γεωμηχανικής ή να παρεμβαίνουν σκόπιμα στο κλιματικό σύστημα χρησιμοποιώντας την τεχνολογία. Όπως τα δάση στην ξηρά, το φυτοπλαγκτόν στον ωκεανό χρησιμεύει ως "νεροχύτες άνθρακα" επειδή απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα και στη συνέχεια παίρνουν τον άνθρακα μαζί τους στον βαθύ ωκεανό όταν πεθαίνουν. Ως εκ τούτου, η προσθήκη περισσότερου σιδήρου στις θάλασσες θα μπορούσε ενδεχομένως να καταστήσει αυτούς τους καταβόθρες ακόμη πιο ισχυρό στην απορρόφηση του άνθρακα που οι άνθρωποι έχουν βάλει στην ατμόσφαιρα, αυτοί οι υποστηρικτές λόγο.
Αλλά η νέα έρευνα δείχνει ότι οι άνθρωποι είναι ήδη - αν και αθέλητα - γεω-μηχανική αυτή η διαδικασία, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Science Advances .
Παρά τις υποσχέσεις της να σταματήσει την αύξηση των εκπομπών άνθρακα μέχρι το 2030, η Κίνα παραμένει ο μεγαλύτερος παραγωγός και καυστήρας άνθρακα στον κόσμο και ο μεγαλύτερος κατασκευαστής χάλυβα. Μαζί με τον άνθρακα, η τήξη χάλυβα και η καύση άνθρακα απελευθερώνουν σωματίδια σιδήρου που μπορούν να μεταφερθούν εύκολα από τον άνεμο. Οι επιστήμονες έχουν εικαστεί εδώ και χρόνια ότι όλες αυτές οι εκπομπές θα μπορούσαν να γονιμοποιήσουν τους ωκεανούς με επιπλέον σίδηρο, οδηγώντας έτσι στην αύξηση του πληθυσμού φυτοπλαγκτού, λέει ο Zongbo Shi, περιβαλλοντικός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ της Αγγλίας.
Αυτά τα σωματίδια σιδήρου έρχονται με τη μορφή οξειδίων σιδήρου που παράγονται με καύση και είναι συνεπώς αδιάλυτα και αδύνατα να καταναλωθούν από το πλαγκτόν από μόνοι τους. Ωστόσο, οι εκπομπές μαζί με αυτά τα σωματίδια οξειδίου του σιδήρου είναι όξινα αέρια όπως το διοξείδιο του θείου και το οξείδιο του αζώτου, λέει ο Shi. Αυτά τα αέρια μπορούν να αντιδράσουν με τα μόρια οξειδίου του σιδήρου καθώς μεταφέρονται μέσω της ατμόσφαιρας για να σχηματίσουν διαλυτές μορφές σιδήρου.
"Κανείς δεν θα μπορούσε να αποδείξει αυτό οριστικά", λέει ο Shi. Αυτός και οι συνεργάτες του θέλησαν να το διορθώσουν. Το 2013, οι ερευνητές συλλέγουν προσεκτικά δείγματα σωματιδίων αερολύματος από τον αέρα από ένα σκάφος στην Κίτρινη Θάλασσα μεταξύ Κίνας και Νότιας Κορέας. Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν εξελιγμένα ηλεκτρονικά μικροσκόπια και άλλες τεχνικές ανίχνευσης για να αναλύσουν τη σύνθεση αυτών των σωματιδίων.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα σωματίδια περιελάμβαναν θειικά που περιείχαν διαλυτό σίδηρο. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει φυσική πηγή θειικών αλάτων σιδήρου στην ατμόσφαιρα, λέει ο Shi, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι αυτά τα σωματίδια πρέπει να προέρχονται από ανθρώπινες εκπομπές. "Αποδείξαμε ότι αυτή η διαδικασία υπάρχει πράγματι", λέει ο Shi.
Ο Phillip Boyd, ένας θαλάσσιος βιογεωφαιρικός στο Πανεπιστήμιο της Τασμανίας, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα, λέει ότι η μελέτη παρέχει "επιτακτικές αποδείξεις" ότι αυτές οι ατμοσφαιρικές αλληλεπιδράσεις μπορούν να κάνουν το εκπεμπόμενο σίδηρο διαθέσιμο στη ζωή των ωκεανών. Ωστόσο, οι επιστήμονες είναι "στα μισά του δρόμου εκεί" όταν πρόκειται να δούμε πόση επίδραση έχει πραγματικά η ανθρωπογενής λίπανση, λέει ο Boyd, ο οποίος είναι κορυφαίος ερευνητής στις αλληλεπιδράσεις ωκεανός-κλίματος και geoengineering.
Η Ανατολική Κίνα έχει έδαφος πλούσιο σε σίδηρο και βρίσκεται κοντά στην πλούσια σε σίδηρο έρημο Gobi, λέει ο Boyd, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει άφθονος φυσικός σίδηρος που ενδεχομένως σπέρνει τους ωκεανούς εκεί. Ο προσδιορισμός του ποσού του σιδήρου στον αέρα από τις φυσικές και τις βιομηχανικές πηγές θα είναι η «δοκιμή οξύτητας» για το πόση επίδραση έχουν στην πραγματικότητα οι ανθρώπινες εκπομπές στη ζωή των ωκεανών, σύμφωνα με τον Boyd.
Ο Shi συμφωνεί ότι είναι ζωτικής σημασίας η κατανόηση της ανθρώπινης συμβολής στη διαδικασία αυτή. Στη συνέχεια, σχεδιάζει να εργαστεί για να συλλέξει περισσότερα ατμοσφαιρικά και ωκεάνια δεδομένα για να χτίσει ένα διεξοδικό μοντέλο ανθρώπινης σιδήρου γονιμοποίησης των ωκεανών που πηγαίνει πίσω έναν αιώνα. Το μοντέλο αυτό θα ήταν επίσης σε θέση να προβλέψει πόση επίδραση έχουν τα 150 χρόνια της ανθρώπινης βιομηχανίας μας στα επίπεδα του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.
Μπορεί να αποδειχθεί, λέει ο Shi, ότι ο εκπεμπόμενος σίδηρος μας βοήθησε να μειωθούν τα επίπεδα του ατμοσφαιρικού άνθρακα. "Εάν η ποσότητα του διαλυτού σιδήρου διπλασιάζεται [στους ωκεανούς]", λέει ο Shi, αναφέροντας μια μελέτη του 2011, "τότε θα περίμενε κανείς ότι θα έχουν απορροφηθεί από τον ωκεανό κάτι σαν 30 [επιπλέον] gigatons διοξειδίου του άνθρακα αιώνας."
Η μείωση της ποσότητας σιδήρου που εναποτίθεται στους ωκεανούς μέσω της μείωσης των εκπομπών θα μπορούσε να καταστήσει ακόμη πιο σκληρές τις προσπάθειες για τη μείωση του φαινομένου του θερμοκηπίου, λέει. "Θα υπάρξει λιγότερος φυτοπλαγκτόν, λιγότερος διοξείδιο του άνθρακα απορροφάται από τον ωκεανό", λέει ο Shi.
Ωστόσο, ο Shi είναι επιφυλακτικός των προτάσεων για την απόρριψη σιδήρου στους ωκεανούς για να απομακρύνει το φαινόμενο του θερμοκηπίου. "Η γεωμηχανική είναι ένα πολύ αμφισβητούμενο θέμα", σημειώνει, αναφέροντας την έντονη συζήτηση σχετικά με αυτή την απαγωγή της μεγάλης κλίμακας ανθρώπινης παρέμβασης και τις πολλές ενδεχόμενες ακούσιες επιπτώσεις της. Όσον αφορά την τεχνητή γονιμοποίηση του σιδήρου, οι βιολόγοι φοβούνται ότι θα μπορούσε να οδηγήσει σε εκτεταμένες ανθοφόρες ανθολογίες που θα μπορούσαν να πνιγούν το οξυγόνο από το νερό για άλλα ωκεάνια πλάσματα και να οδηγήσουν σε άγνωστα αποτελέσματα.
Αυτό που είναι βέβαιο είναι ότι δεν μπορούμε να συνεχίσουμε να εκπέμπουμε τις εκπομπές σιδήρου με το σημερινό ρυθμό μας, λέει ο Shi, επειδή έχουν αποδειχθεί ότι προκαλούν φλεγμονή σε άτομα που τα εισπνέουν και μπορεί να βλάψουν άλλα ζωντανά πράγματα. Οι άνθρωποι μπορεί να πιστεύουν ότι «με την απελευθέρωση του σιδήρου, θα μπορούσε δυνητικά να μας κάνει μια χάρη», λέει. Αλλά ενώ μπορούν να βοηθήσουν τον πλανήτη, τουλάχιστον βραχυπρόθεσμα, αυτά τα "σωματίδια δεν είναι πάντα πολύ καλά" για την ανθρώπινη υγεία, προσθέτει.
