Atklājumi.lv

e-žurnāls par zinātni, cilvēku un rītdienas tehnoloģijām

Pieslēgties Reģistrācija

Pieslēgties

Lietotājvārds *
Parole *
Atcerēties

Izveidot profilu

Fields marked with an asterisk (*) are required.
Vārds *
Lietotājvārds *
Parole *
Parole pārbaudei *
E-pasts *
E-pasts pārbaudei *
Captcha *

Eksperiments oglekļa absorbēšanai, mēslojot okeānu ar dzelzs vitriolu, beidzas ar neveiksmi

Indijas un Vācijas eksperiments LOHAFEX, mēģinot cīnīties ar globālo sasilšanu, mēslojot okeānu ar dzelzs sulfātu, izrādījies neveiksmīgs. Zinātnieki uzskatīja, ka mikroskopisko aļģu populācijas pieaugums, kuru izraisīs viņu darbības, ļaus palielināt okeāna spēju pārņemt ogļskābo gāzi, tomēr rezultāti izrādījās pavisam citādi, nekā plānoja pētnieki.

Oglekļa aprite un globālā sasilšana

Zināms, ka Zemes dzīvības pamatā ir ogleklis, kurš atšķirīgu savienojumu veidā pastāvīgi migrē no vienas biosfēras daļas uz citu. Galvenie oglekļa krājumi izšķīdinātā veidā atrodas pasaules okeāna ūdeņos un Zemes atmosfērā ogļskābā gāzes sastāvā.

Kad oglekļa atomi nonāk nogulumiežu vai kurināmo (naftas, gāzes, utt.) sastāvā, tad tie „izstājas" no aktīvās aprites. Savukārt dedzinot ogļūdeņražu kurināmo atkal rodas ogļskābā gāze un cilvēce pastāvīgi piegādā apritei jaunu materiālu. Šī rīcība noved pie oglekļa uzkrāšanās dabiskajos rezervuāros, t.i. atmosfērā, kur noved pie siltumnīcas efekta un globālas sasilšanas, un okeānos, kur noved pie ūdens skābuma pieauguma (atcerieties pH no ķīmijas stundām).

Teorētiski tas nozīmē, labākais veids cīņai ar sasilšanu būtu siltumnīcas efektu radošo gāzu izmešu atmosfērā tūlītēja samazināšana un vispārēja pāreja uz atjaunojamajiem enerģijas avotiem. Tomēr šo variantu pasaules valstu vairākums nopietni neuztver (kaut arī, protams, izņēmumi pastāv). Tādēļ tā vietā, lai mainītu cēloņus, zinātnieki sāka piedāvāt seku novēršanas variantus.

Ko nepieciešams izdarīt, lai renovētu normālu oglekļa apriti? Nepieciešams sākt „izņemt" no aprites lieko oglekli jeb tā pārpalikumus. Piemēram, var aprīkot siltumelektrostacijas ar īpašām attīrīšanas sistēmām, kura savāc ogļskābo gāzi no skursteņiem un nogādā to speciālās tilpnēs. Pēc tam gāzi var iesūknēt porainos iežos okeānu dibenā vai izmantoto gāzes atradņu tilpumos - šādi uzņēmumi pastāv un darbojas.

Aļģes

Tikmēr daži zinātnieki gāja tālāk un nolēma "uzlabot" pašu dabu. Lai panāktu šo mērķi, viņi „vērsās pēc palīdzības" pie mikroskopiskām aļģēm - fitoplanktona. Ideja ir pietiekami vienkārša. Jau agrāk bija zināms, ka dzelzs savienojumu pievienošana jūras ūdenim var novest pie mikroskopisko aļģu vētrainas augšanas. Jo vairāk šo organismu rodas, jo vairāk ogļskābās gāzes tie absorbē no atmosfēras. Pie tam ogleklis savienojumu veidā paliek aļģu audos, kuras pēc nāves nogrimst jūras dibenā, samazinot dotā elementa daudzumu biosfērā. Aprēķini gan rādīja, ka jūru iemītnieki agri vai vēlu nokļūst līdz šīm atliekām, tādēļ var runāt par oglekļa izstāšanos no cikla tikai uz dažām desmitgadēm.
Bez tam, zināms, ka mikroskopisku aļģu intensīva vairošanās var izsaukt nopietnas negatīvas sekas - tā saucamo mirušo zonu veidošanos. Bojā gājušās aļģes kļūst par barību baktērijām, kuras pārņem no ūdens skābekli. Rezultātā veidojas plaši ūdens reģioni, kas nav derīgi zivju un vēžveidīgo dzīvošanai, jo tajos ir pārāk maz skābekļa.
Jaunās metodes tālākie izmēģinājumi parādīja, ka eksperimentu jūras ūdens mēslošanai sekas faktiski nav iespējams paredzēt. Rezultātā 2008. gadā tika pieņemts moratorijs, kuram piebiedrojās pasaules valstu vairākums. Saskaņā ar šo dokumentu, tika aizliegta izmēģinājumu veikšanai jūras ūdens mēslošanai ar mērķi palielināt fitoplanktona populāciju, izņemot nelielus eksperimentus piekrastes reģionos.

Projekts LOHAFEX

Eksperimentiem zinātnieki izmantoja divvērtīgas dzelzs sulfātu, kas tāpat ir zināms kā dzelzs vitriols. 2008. gadā kļuva zināms, ka Indija un Vācija (kuras ir pievienojušās iepriekš minētajam moratorijam) plānoja veikt ūdens mēslošanas eksperimentu Antarktīdas apkaimē. Projekts tika dots nosaukums LOHAFEX, kurš atšifrējams kā LOHA Fertilization Experiment - "eksperiments mēslošanai ar dzelzi" (LOHA hindu valodā nozīmē dzelzs). Kopā ar abām minētajām valstīm eksperimentā piedalījās arī zinātnieki no Francijas, Lielbritānijas, Spānijas un Itālijas.

Eksperimenta ietvaros no Vācijas kuģa „Polarstern" klāja bija plānots izkaisīt aptuveni 300 kvadrātkilometrus plašā teritorijā 20 tonnas dzelzs sulfāta (dzelzs vitriola). Ekspedīcijai bija jāilgst no 7. janvāra līdz 17. martam. Gandrīz uzreiz pēc informācijas parādīšanās par eksperimentu daudzas dabas aizsardzības organizācijas pauda neizpratni par to. Dabas aizstāvji apgalvoja, ka šāda daudzuma sulfāta tik lielā Antarktisko ūdeņu teritorijā diezin vai vērtējama kā "neliels eksperiments piekrastē", un tādēļ acīmredzami tiek pārkāpti moratorija nosacījumi.

Tomēr visas nepieciešamas atļaujas tika saņemtas, un janvārī kuģis „Polarstern" (attēlā) devās uz Antarktīdu.
Pēc kāda laika, tiesa, sabiedrības spiediena rezultātā, Vācijas Zinātnes un izglītības ministrija paziņoja, kas uz laiku pārtrauc eksperimentu. Atbildot uz to Alfrēda Vegenera Polāro un jūras pētījumu institūts, kuram pieder kuģis, pieprasīja veikt neatkarīgu eksperimenta ekspertīzi. Pēc pamatīgiem strīdiem eksperiments beigās tika atļauts, tomēr izmetamā sulfāta daudzumu nācās samazināt.

Rezultāti

Visu šo peripetiju rezultātā zinātnieki izkaisīja ap 300 kvadrātkilometrus lielā okeāna platībā aptuveni sešas tonnas dzelzs vitriola. Efekts bija vērojams ātri - divu nedēļu laikā fitoplanktona biomasa divkāršojās. Tomēr šis fakts piesaistīja ne tikai pētnieku, bet arī zooplanktona „uzmanību", kurš metās ēst izveidojušās aļģes. Rezultātā ogleklis, kurš bija jāizņem no aprites, palika biosfērā.
Paši pētnieki pietiekami ātri atrada izskaidrojumu savai neveiksmei. Izrādījās, ka sācis vairoties ne tas planktons. Ja sāktu vairoties tā dēvētās diatomejas, kuras ir klātas ar cietām bruņām no silīcija savienojumiem, tad tas nepiesaistītu šādu zooplanktona "uzmanību" - diatomejas ir grūti apēst. Tomēr okeāna reģionā, kur tika veikts eksperiments, atklājās silīcija savienojumu deficīts un diatomejām nepietika materiāla bruņu izveidei.
Tādējādi zinātnieki vēlreiz apstiprināja pamattēzi par okeānu mēslošanas eksperimentu neprognozējamajām sekām. Tomēr īstus „Zemes procesu inženierus" šāda neveiksme, visticamāk, neapstādinās. 

Avots:

www.2v.lv