物理科技生物学-PHYICA

通过去除二氧化碳减松原瑞科少海洋酸化:前沿研究的两个目标

生物 2021-11-12 00:03:06

CMCC基金会-欧洲-地中海气候变化中心 信用:CC0公共领域 现在人们普遍认识到,为了实现将全球变暖限制在远低于工业化前水平2摄氏度以下的目标(作为巴黎协定的目标),即使以前所未有的速度减少碳排放也是不够的,但需要制定和实施积极的二氧化碳清除战略

在目前存在的清洁发展机制战略中,相对较少的研究评估了海洋负排放技术的减缓能力及其在更大范围内实施的可行性,以支持清洁发展机制的有效实施战略

海洋在气候系统中起着特殊的作用,是大气热量和二氧化碳的重要吸收源;这造成了海洋酸化的额外危害,即自工业化前时期以来海洋海水的酸碱度降低,这在过去6500万年中是前所未有的,并对海洋生物产生重大影响,影响其代谢调节和形成碳酸钙的能力,破坏生态系统的稳定,并最终威胁重要的生态系统服务

在以海洋为基础的蚊帐中,通过溶解氢氧化钙(简称海洋石灰)的人工海洋碱化,由于其同时解决两个问题的能力而吸引了人们的注意:通过增加二氧化碳水平的全球变暖和海洋酸化

最近发表在《气候前沿》杂志上的一项新研究详细探讨了海洋碱化的情况

这项研究是由欧洲-地中海气候变化基金会中心和意大利米兰理工大学在经社部-马雷萨努斯项目范围内完成的,得到了阿曼迪公司的财政支持和地中海行动计划的合作,提出了一项考虑到该盆地区域特征的适用于地中海的海洋碱化分析

研究人员使用一套基于当前航运路线的碱化模拟,通过RCP4下的地中海物理-生物地球化学高分辨率模型(NEMO-BFM)(1/16水平分辨率,约6公里)定量评估碱化效率

未来几十年的5种情景

本研究中应用于地中海的碱化策略说明了海洋碱化通过增加跨盆地的CO2海气通量和抵消酸化来缓解常娥气候的潜力

与以前的研究相比,分析的方案为实际实施提供了一条清晰的途径,其依据是利用目前横跨地中海的货物和油轮运输路线网络的实际石灰排放水平

探讨了两种不同的碱化设想方案:一种是在整个设想期内每年恒定排放石灰,另一种是碱化水平逐渐增加,与基线设想方案RCP4中的酸碱度下降成比例

研究中使用的模拟表明,经过30年的碱化,地中海的二氧化碳吸收速率有可能增加近一倍,并有可能在相同的时间跨度内中和没有碱化的基线情景的平均表面酸化趋势

最近在该项目范围内进行的一篇论文刚刚发表,该论文对海洋运输清除海洋石灰和大气二氧化碳的潜力进行了评估,强调了通过使用现有的全球商业散装货船和集装箱船在海洋中排放熟石灰的巨大潜力

对于一些封闭的盆地,如交通密度相对较高的地中海,海洋碱化的可能性,以及低排放率,远远高于抵消海洋酸化所需的水平

因此,这项研究的结果一方面强调需要进一步研究,以便更准确地评估这一方法的技术方面和潜在的关键因素,另一方面表明在现有油轮和货船网络的基础上在地中海区域实施海洋浸灰的潜力

“这两份出版物为国际和国家科技界努力寻找解决这两个问题——清除大气中的二氧化碳和对抗海洋酸化——的办法做出了重要贡献,这两个问题是我们今后必须解决的

即使需要进一步的研究,这些结果也是令人鼓舞的,”意大利米兰理工大学大学减缓气候变化教授、项目负责人斯特凡诺·凯斯里尼说

“在这些作品中,海洋碱化作为减缓气候变化战略的想法第一次在技术上可行的实施途径的基础上进行了评估,为实际应用迈出了第一步

此外,即使这一战略的全部生态后果仍需要进一步研究,也表明了一种解决方案,这种解决方案可以稳定海水的酸度,抵消酸化,而不会有海水化学性质发生相反方向的剧烈变化的风险,而这种变化到今天为止可能会产生很大程度上未知的后果,”第一篇文章的主要作者莫姆·布滕施恩(Momme Butenschö)表示,他是地中海气候变化研究中心基金会欧洲-地中海气候变化中心(CMCC)地球系统建模研究小组的首席科学家

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