Ocean jest naturalnym pochłaniaczem dwutlenku węgla. Mimo to istnieje poważna debata na temat konsekwencji magazynowania dwutlenku węgla w oceanach i dokładnych korzyści jakie niesie to dla klimatu.
REKLAMA
Z terenu elektrowni gazowej na wschodnim wybrzeżu Kanady, mało znana firma pompuje zawiesinę minerałów do oceanu w imię powstrzymania zmian klimatycznych.
To, czy jest to zanieczyszczenie czy proste rozwiązanie tego skomplikowanego problemu, które uratuje planetę może zależeć od tego, kogo zapytasz.
Z brzegu rura uwalnia mieszaninę wody i tlenku magnezu - sproszkowanego białego minerału używanego we wszystkim, od budownictwa po tabletki na zgagę a Planetary Technologies z siedzibą w Nowej Szkocji zakłada się, że wchłonie więcej gazów ocieplających planetę do morza.
"Przywróć klimat. Ulecz ocean" - brzmi motto wybite na pobliskim kontenerze transportowym.
Wychwytywanie dwutlenku węgla z oceanów to rozwijająca się branża
Planetary jest częścią rozwijającej się branży, która dąży do opracowania rozwiązania problemu globalnego ocieplenia przy wykorzystaniu chłonnej mocy oceanów.
Firma otrzymała wsparcie w wysokości jednego miliona dolarów (922 875 euro) od fundacji Elona Muska i obecnie walczy o nagrodę w wysokości pięcdzesięciu milionów dolarów (46 milionów euro).
Dziesiątki innych firm i grup akademickich prezentuje tę samą teorię: że zatapianie skał, składników odżywczych, odpadów z upraw lub wodorostów w oceanie może zablokować ocieplający klimat dwutlenek węgla na wieki lub dłużej.
W ciągu ostatnich czterech lat przeprowadzono prawie pięcdziesiąt prób terenowych a startupy zebrały setki milionów w początkowych funduszach.
Na tym polu toczy się jednak debata nad konsekwencjami dla oceanów, jeśli strategie te zostaną wdrożone na dużą skalę a także nad dokładnymi korzyściami dla klimatu. Krytycy twierdzą, że wysiłki te podejmowane są zbyt szybko i przy zbyt małej liczbie zabezpieczeń.
"To jak Dziki Zachód. Wszyscy są na fali, wszyscy chcą coś zrobić" - powiedziała Adina Paytan, która wykłada nauki o ziemi i oceanach na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz.
Planetary, podobnie jak większość startupów oceanicznych finansuje swoją pracę poprzez sprzedaż kredytów węglowych - lub tokenów reprezentujących jedną tonę metryczną dwutlenku węgla usuniętego z powietrza. Kredyty węglowe, w dużej mierze nieuregulowane i szeroko dyskutowane stały się popularne w tym stuleciu jako sposób dla firm na zakup offsetów zamiast samodzielnej redukcji emisji. Większość kredytów wyceniana jest na kilkaset dolarów za sztukę.
Według strony CDR.fyi, w ubiegłym roku branża sprzedała ponad 340 000 morskich kredytów węglowych, w porównaniu do zaledwie dwóch tysięcy kredytów cztery lata temu. Jednak ta ilość usuniętego dwutlenku węgla stanowi niewielki ułamek tego, co według naukowców będzie wymagane, aby utrzymać planetę nadającą się do życia w nadchodzących stuleciach.
Osoby kierujące wysiłkami, w tym główny oceanolog Planetary Will Burt przyznają, że wkraczają na niezbadane terytorium - ale twierdzą, że większym zagrożeniem dla planety i oceanów jest to, że nie działają wystarczająco szybko.
"Musimy zrozumieć, czy to zadziała, czy nie. Im szybciej to zrobimy, tym lepiej".
Wciąganie dwutlenku węgla do morza
Wysiłki mające na celu wychwytywanie dwutlenku węgla eksplodowały w ostatnich latach.
Większość modeli klimatycznych pokazuje obecnie, że ograniczenie emisji nie wystarczy, aby zminimalizować globalne ocieplenie, zgodnie z Międzyrządowym Panelem ONZ ds. zmian klimatu, musi również aktywnie usuwać gazy zatrzymujące ciepło, a ocean może być logicznym miejscem do ich wychwytywania.
Pieniądze zostały już przelane na różne strategie na lądzie - między innymi pompowanie dwutlenku węgla z powietrza, opracowywanie miejsc do przechowywania węgla pod ziemią i ponowne sadzenie lasów, które naturalnie magazynują CO2.
Jednak wiele z tych projektów jest ograniczonych przestrzenią i może mieć wpływ na pobliskie społeczności. Ocean już reguluje klimat Ziemi poprzez pochłanianie ciepła i węgla, a w porównaniu z tym wydaje się nieograniczony.
"Czy ta ogromna powierzchnia może pomóc nam poradzić sobie z najgorszymi skutkami zmian klimatycznych i złagodzić je?" - zapytał Adam Subhas, który prowadzi projekt usuwania dwutlenku węgla w Woods Hole Oceanographic Institution z siedzibą na Cape Cod w Massachusetts.
We wtorkowe popołudnie na skraju portu Halifax, Burt schował swój kask rowerowy i założył kask ochronny, aby oprowadzić dwóch studentów inżynierii po terenie Planetary.
Na polanie stała odłączona przyczepa ciężarówki, w której przechowywano ogromne worki tlenku magnezu wydobywanego w Hiszpanii i transportowanego przez Atlantyk do Kanady.
Większość firm poszukujących rozwiązań klimatycznych na morzu próbuje zredukować lub przekształcić dwutlenek węgla zmagazynowany w oceanie. Jeśli uda im się to osiągnąć, powiedział Burt, oceany będą działać "jak próżnia", pochłaniając więcej gazów z powietrza.
Planetary wykorzystuje tlenek magnezu do stworzenia tej próżni. Po rozpuszczeniu w wodzie morskiej przekształca on dwutlenek węgla z gazu w stabilne cząsteczki, które nie będą wchodzić w interakcje z atmosferą przez tysiące lat. Wapień, oliwin i inne skały alkaliczne mają ten sam efekt.
Inne firmy koncentrują się na hodowli wodorostów i alg w celu wychwytywania gazu. Te organizmy morskie działają jak rośliny na lądzie, pochłaniając dwutlenek węgla z oceanu, podobnie jak drzewa z powietrza. Na przykład firma Gigablue zaczęła wylewać składniki odżywcze do wód Nowej Zelandii, aby wyhodować maleńkie organizmy znane jako fitoplankton, gdzie w przeciwnym razie nie mogłyby przetrwać.
Jeszcze inni postrzegają najgłębsze części oceanu jako miejsce do przechowywania materiałów organicznych, które emitowałyby gazy cieplarniane, gdyby zostały pozostawione na lądzie.
Firmy zatopiły wióry drzewne u wybrzeży Islandii i planują zatopić Sargassum, żółtawo-brązowe wodorosty, na ekstremalnych głębokościach. Startup Carboniferous przygotowuje federalne zezwolenie na umieszczenie pulpy z trzciny cukrowej na dnie Zatoki Meksykańskiej, zwanej również Zatoką Amerykańską, jak ogłosił prezydent Donald Trump.
Chociaż praca Planetary może brzmieć jak "przerażający eksperyment naukowy", powiedział Burt, dotychczasowe testy firmy sugerują, że tlenek magnezu stanowi minimalne zagrożenie dla ekosystemów morskich, planktonu lub ryb. Minerał ten jest od dawna stosowany w stacjach uzdatniania wody i obiektach przemysłowych do odkwaszania wody.
Halifax Harbour to tylko jedna z lokalizacji, w której Planetary ma nadzieję działać. Firma utworzyła kolejną lokalizację w oczyszczalni ścieków w przybrzeżnej Wirginii i planuje rozpocząć testy w Vancouver jeszcze w tym roku.
Według National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, przemysł musi usunąć miliardy ton dwutlenku węgla rocznie do połowy stulecia, aby osiągnąć cele klimatyczne ustalone prawie dekadę temu podczas paryskiego porozumienia klimatycznego.
"Chodzi o to, aby złagodzić skutki gwałtownie przyspieszającego kryzysu klimatycznego" - powiedział Burt.
Lokalne społeczności mają związane ręce
Podczas gdy w branży panuje szeroki entuzjazm, społeczności przybrzeżne nie zawsze szybko wskakują na pokład.
W Karolinie Północnej prośba o zrzucenie ładunków oliwinu w pobliżu nadmorskiego miasta Duck wywołała pytania, które zmniejszyły projekt o ponad połowę.
Firma Vesta, założona w 2021 roku, promuje ten zielonkawy minerał jako narzędzie do pochłaniania węgla do oceanu i tworzenia kopców, które chronią nadmorskie miasta przed sztormami i falami.
Podczas procesu wydawania pozwoleń urzędnicy stanowej Komisji Zasobów Dzikiej Przyrody, Wydziału Rybołówstwa Morskiego oraz Służby Rybołówstwa i Dzikiej Przyrody Stanów Zjednoczonych zgłosili długą listę zastrzeżeń.
"Zgodnie z propozycją, projekt jest krótkoterminowym badaniem z potencjalnym długoterminowym wpływem i bez planów naprawczych" - napisał inspektor terenowy Fish and Wildlife Service. Agencje stwierdziły, że oliwin może zdusić ekosystem dna morskiego i zagrozić żółwiom morskim i jesiotraowi atlantyckiemu.
Dyrektor generalny Vesta, Tom Green, powiedział, że firma nigdy nie spodziewała się, że jej pierwotny wniosek zostanie zatwierdzony w takiej formie. "To raczej początek dialogu z organami regulacyjnymi i społecznością" - powiedział.
Projekt ruszył latem ubiegłego roku ze znacznie mniejszym zakresem, planem rekultywacji i bardziej szczegółowymi wymogami dotyczącymi monitorowania gatunków głębinowych. Osiem tysięcy ton oliwinu wysłanego z Norwegii jest obecnie zanurzonych pod falami Karoliny Północnej.
Green powiedział, że rozumie, dlaczego ludzie są sceptyczni i że stara się im przypomnieć, że celem Vesta jest ratowanie środowiska, a nie szkodzenie mu. Jak mówi, zadaniem firmy jest "pojawienie się w lokalnych społecznościach, słuchanie i dzielenie się naszymi danymi oraz budowanie zaufania w ten sposób".
Społeczności rybackie sprzeciwiły się innemu projektowi klimatycznemu prowadzonemu przez Subhasa z Woods Hole Research Centre, który wywołał 10 miesięcy rozmów i debat.
Projekt zaproponowany wiosną ubiegłego roku spowodowałby wylanie 66 000 galonów roztworu wodorotlenku sodu do wód oceanicznych w pobliżu Cape Cod. Woods Hole zaproponowało później zmniejszenie projektu, aby wykorzystać mniej niż 17 000 galonów substancji chemicznej, przy czym federalna zgoda wciąż czeka na zatwierdzenie.
W dwóch oddzielnych przeglądach Agencja Ochrony Środowiska stwierdziła, że uważa, iż wartość naukowa projektu przeważa nad zagrożeniami dla środowiska i zauważyła, że nie przewiduje "niedopuszczalnego wpływu" na jakość wody lub rybołówstwo.
Jednak rybak z piątego pokolenia Jerry Leeman III chce wiedzieć, co stanie się z ikrą homara, mintaja i storni, która unosi się w słupie wody i na powierzchni oceanu, jeśli nagle zostanie oblana agresywną substancją chemiczną.
"Czy mówicie wszystkim rybakom, aby nie łowili w tym obszarze podczas realizacji tego projektu? A kto zrekompensuje tym osobom wysiedlenie wszystkich?" - powiedział.
Zespół Subhasa spodziewa się, że najsilniejsze stężenia substancji chemicznej utrzymają się w oceanie przez mniej niż dwie minuty, zanim zostaną rozcieńczone. Zgodzili się również opóźnić lub przenieść projekt, jeśli w okolicznych wodach widoczne będą ławice ryb lub plamy ikry ryb.
Sarah Schumann, która komercyjnie łowi ryby błękitnopłetwe w Rhode Island i prowadzi kampanię na rzecz działań klimatycznych "przyjaznych dla rybołówstwa", powiedziała, że nadal nie jest pewna, jak zrównoważyć swoje poparcie dla badań z obawami, które słyszy w społeczności rybackiej.
Firma Planetary, która spotkała się z niewielkim sprzeciwem ze strony mieszkańców Halifax Harbour, musiała stawić czoła serii protestów przeciwko projektowi klimatycznemu, który zaproponowała w Kornwalii w Anglii.
W kwietniu ubiegłego roku ponad sto osób maszerowało wzdłuż plaży, niosąc znaki z napisem "Zachowaj nasze morze wolne od chemikaliów".
Sue Sayer, która prowadzi grupę badawczą zajmującą się badaniem fok, powiedziała, że w rozmowach z Planetary zdała sobie sprawę, że "nie mają pojęcia o tym, jakie zwierzęta, rośliny lub gatunki żyją w zatoce St. Ives". Powiedziała, że początkowe uwolnienie przez firmę wodorotlenku magnezu do zatoki zdenerwowało społeczność, która się "ogromnie, naukowo pasjonuje morzem".
Naukowiec z Greenpeace Research Laboratories na Uniwersytecie w ExeterDavid Santillo, zakwestionował sposób, w jaki Planetary zaproponowało śledzenie wpływu swojej pracy. Zgodnie z nagraną prezentacją obejrzaną przez AP, podstawowe pomiary firmy w Kornwalii pochodzą z zaledwie kilku dni.
"Jeśli nie masz punktu odniesienia przez wiele lat i sezonów" - powiedział Santillo - "nie wiesz, czy w ogóle będziesz w stanie wykryć jakiekolwiek efekty".
Audyt zlecony przez brytyjską Agencję Ochrony Środowiska wykazał, że eksperymenty Planetary stwarzają "bardzo niskie" ryzyko dla życia morskiego i potencjał do znacznego usuwania dwutlenku węgla.
Mimo to firma wstrzymała swoją propozycję wpompowania kolejnych 200 ton metrycznych minerałów. Zgodnie z zaleceniem rządu, Planetary stwierdziło, że będzie szukać źródła wodorotlenku magnezu bliżej miejsca w Kornwalii, zamiast wysyłać go z Chin. Firma zapewniła również mieszkańców, że nie będzie sprzedawać kredytów węglowych z poprzedniego uwolnienia chemikaliów.
Dyrektor ds. badań w American University's Institute for Responsible Carbon Removal Sara Nawaz powiedziała, że rozumie, dlaczego naukowcy czasami mają trudności z nawiązaniem kontaktu ze społecznościami i uzyskaniem ich wsparcia. Wczesne badania pokazują, że opinia publiczna jest niechętna pomysłowi "inżynierii" klimatu.
Dodała, że wiele osób ma silny emocjonalny związek z oceanem. Istnieje obawa, że po umieszczeniu czegoś w oceanie "nie będzie można tego cofnąć".
Wielkie niewiadome: czy technologia zadziała?
Nie tylko miejscowi mają wątpliwości, czy te technologie będą działać. Naukowcy również przyznają, że istnieje wiele niewiadomych. Jednak niektóre z zasad stojących za tymi technologiami są badane od dziesięcioleci.
Podczas niedawnej sesji odsłuchowej EPA na temat projektu Woods Hole, chór oceanografów i zwolenników przemysłu powiedział, że nadszedł czas na testy na skalę oceaniczną.
"Istnieje pilna potrzeba, aby posunąć się naprzód i przeprowadzić te prace" - powiedział inny naukowiec z Woods Hole Ken Buesseler, który bada węgiel wychwytywany przez glony.
Mimo to ocean jest dynamicznym, wymagającym krajobrazem do pracy. Naukowcy wciąż odkrywają nowe szczegóły dotyczące sposobu, w jaki pochłania i przetwarza węgiel, a wszelkie materiały, które dodają do wody morskiej, mogą zatonąć, zostać rozcieńczone lub wypłukane w inne miejsca, co utrudnia śledzenie reakcji oceanu.
"Tak trudno jest zmusić ocean do zrobienia tego, co chcesz" - powiedziała badaczka zajmująca się cyklem węglowym Sarah Cooley, która pracowała dla organizacji non-profit Ocean Conservancy i rządu federalnego.
Przewodnicząca wydziału oceanografii na Uniwersytecie Dalhousie Katja Fennel pracuje nad modelowaniem ilości węgla wychwyconego przez Planetary w porcie Halifax - liczba ta wiąże się z pewną niepewnością.
Współprowadzi ona grupę naukowców, którzy monitorują projekt firmy przy użyciu próbek wody, czujników i rdzeni osadów pobranych z miejsc wokół zatoki. W niektóre dni jej zespół dodaje czerwony barwnik do rur, aby obserwować, jak minerały rozpuszczają się i wypływają do morza.
Modele są niezbędne do symulacji tego, co by się stało, gdyby Planetary nic nie zrobiło, powiedziała Fennel. Są one również niezbędne, ponieważ ocean jest tak duży i głęboki, że niemożliwe jest zebranie wystarczającej ilości danych, aby uzyskać jego pełen obraz.
Jak długo węgiel pozostaje zneutralizowany?
Pozostają również pytania o to, jak długo potrwa wychwytywanie dwutlenku węgla.
Jest to kwestia szczególnie ważna dla firm pracujących z algami, wiórami drzewnymi lub innymi materiałami organicznymi, ponieważ w zależności od tego, gdzie się rozkładają, mogą uwalniać dwutlenek węgla z powrotem do atmosfery.
Im głębiej toną rośliny i algi, tym dłużej węgiel pozostaje zablokowany. Nie jest to jednak łatwe do osiągnięcia. Running Tide, obecnie zamknięta firma, która zatopiła prawie 20 000 ton wiórów drzewnych w wodach Islandii, stwierdziła, że węgiel może być sekwestrowany nawet przez trzy tysiąclecia lub zaledwie 50 lat.
Nawet jeśli te rozwiązania działają długoterminowo, większość firm działa na zbyt małą skalę, aby wpływać na klimat. Rozszerzenie działalności w celu osiągnięcia obecnych celów klimatycznych będzie wymagało ogromnych ilości zasobów, energii i pieniędzy.
"Pytanie brzmi: co się stanie, gdy zwiększysz skalę do miliardów ton rocznie?" - powiedział profesor oceanografii na Uniwersytecie Hawajskim w Manoa oraz współzałożyciel i dyrektor naukowy organizacji non-profit (C)Worthy, która pracuje nad weryfikacją wpływu usuwania dwutlenku węgla z oceanów David Ho. "I to jest jeszcze do ustalenia" - dodał.
Burt z Planetary wyobraża sobie przyszłość, w której minerały są wypompowywane przez elektrownie i stacje uzdatniania wody na każdej większej linii brzegowej na świecie. Wymagałoby to jednak dużej, stałej ilości tlenku magnezu lub podobnych minerałów, a także energii do ich wydobycia i transportu.
Wzrost wodorostów i glonów musiałby rosnąć wykładniczo. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine oszacowało, że prawie dwie trzecie światowej linii brzegowej musiałoby być otoczone wodorostami , aby zacząć wpływać na globalne ocieplenie. Firma Seafields, która prowadzi testy na Karaibach, twierdzi, że przewiduje budowę farmy Sargassum między Brazylią a Afryką Zachodnią o szerokości ponad 300 kilometrów.
Istnieje ryzyko, że taka ekspansja zaostrzy szkody środowiskowe, które nie są wykrywalne w małych próbach, a ze względu na globalną cyrkulację wody mogą być odczuwalne na całym świecie.
Davis Ho powiedział jednak, że alternatywą dla niepodejmowania prób są niekończące się zmiany klimatyczne.
Planecie kończy się czas
Pod koniec ubiegłego roku firma Planetary ogłosiła, że jej projekt w Nowej Szkocji z powodzeniem przechwycił 138 ton dwutlenku węgla - co pozwoliło jej dostarczyć dokładnie 138 kredytów węglowych dwóm wczesnym inwestorom firmy - Shopify i Stripe.
Zarabianie na tej pracy jest niewygodne dla wielu osób badających ocean.
"Z jednej strony zachęca to do dalszych badań i nauki, co jest dobre. Z drugiej strony otwiera to drzwi do nadużyć systemu" - powiedziała profesor z Santa Cruz Paytan, z którą skontaktowało się kilka startupów z prośbą o współpracę.
Wskazała ona na firmy, które oskarżane są o drastyczne zawyżanie ilości pochłanianego dwutlenku węgla, choć chwaliły się odbudową lasów deszczowych w Peru i wymianą pieców wytwarzających dym w Afryce.
Jednak bez większej liczby badań finansowanych przez rząd, kilka firm powiedziało AP, że nie ma możliwości rozwoju w tej dziedzinie bez sprzedaży kredytów.
"Niestety, tak to teraz zorganizowaliśmy, że oddajemy to w ręce startupów, aby opracowały techniki" - powiedział Ho.
Po powrocie do swojego biura w kontenerze transportowym wzdłuż portu Halifax, Burt powiedział, że rozumie niepokój związany ze sprzedażą kredytów, dodając, że Planetary poważnie traktuje potrzebę otwartego, odpowiedzialnego i ostrożnego działania. Mówi jednak również, że istnieje zapotrzebowanie na startupy, które mogą poruszać się w szybszym tempie niż środowiska akademickie.
"Nie możemy badać tego rozwiązania w tym samym tempie, w jakim badaliśmy problemy" - powiedział. Mówi, że nie ma na to wystarczająco dużo czasu.
Ubiegły rok był najgorętszym rokiem w historii Ziemi, a globalna emisja dwutlenku węgla ma osiągnąć kolejny rekord wszech czasów.
"Musimy pilnie i drastycznie ograniczyć emisje" - powiedział badacz zajmujący się projektem Planetary, Fennel. "Każde usunięcie CO2 z atmosfery jest znacznie trudniejsze i bardziej kosztowne niż uniknięcie emisji CO2 na początku".
Branża nie ustaje w wysiłkach. Firma Planetary poinformowała w lutym, że sekwestrowała łącznie 1000 ton węgla w oceanie, a firma Carboniferous zakończyła swój pierwszy test zatapiania trzciny cukrowej na dnie morskim. Na początku tego roku firma Gigablue podpisała umowę na 200 000 kredytów węglowych za rozproszenie w oceanie cząstek wypełnionych substancjami odżywczymi.
Coraz więcej firm wykorzystuje również energię elektryczną do zmiany cząsteczek wody morskiej, mając na celu wykorzystanie oceanu do pochłaniania większej ilości dwutlenku węgla. Startup Ebb Carbon zawarł niedawno umowę z Microsoftem na dostarczenie do 350 000 kredytów węglowych, a Captura, która jest częściowo finansowana przez inwestorów powiązanych z produkcją ropy i gazu, rozszerzyła swoją działalność z Kalifornii na Hawaje.
Nie jest jasne, czy rząd USA będzie wstrzymywał lub wspierał prace nad oceanami w przyszłości. Krajobraz polityczny nadal się zmienia, ponieważ administracja Trumpa dąży do wycofania szerokiego zakresu przepisów środowiskowych i ponownego rozważenia naukowego ustalenia, że gazy cieplarniane zagrażają zdrowiu publicznemu.
Chociaż doradca Białego Domu Elon Musk bagatelizował niektóre ze swoich wcześniejszych wypowiedzi na temat globalnego ocieplenia, cztery lata temu jego fundacja przeznaczyła 100 milionów dolarów (92,2 miliona euro) na sfinansowanie konkursu na najlepsze rozwiązanie w zakresie wychwytywania dwutlenku węgla. Planetary ubiega się o główną nagrodę.
Zwycięzca zostanie ogłoszony 23 kwietnia - dzień po Dniu Ziemi.