Nästa steg i mänsklighetens kamp för att minska utsläppen av växthus kan kretsa kring tång, enligt kvällens avsnitt av ABC:s Catalyst, presenterad av professor Tim Flannery, som ställer frågan "kan sjögräs rädda världen?"

Med hjälp av mig och kollegor runt om i världen, dokumentären utforskar sjögräs enorma potential att minska växthusgaser och dra ut CO₂ ur atmosfären. När det gäller tång, som kan inkludera gigantiska kelpfarmar som avsurar hav, eller mata alger till nötkreatur och får för att dramatiskt minska deras metanutsläpp.

Men även om dessa möjligheter är spännande, tidiga användare har att göra med oprövad teknik och komplexa internationella avtal. Globalt, utsläppen kommer sannolikt att fortsätta öka, vilket innebär att tångrelaterad kolavskiljning bara bör vara en del av en större bild av utsläppsminskningar.

Netto negativa utsläpp

För att hålla sig inom Paris klimatavtalets 2℃ uppvärmningsgräns, de flesta experter är överens om att vi måste ta bort kol från atmosfären samt minska utsläppen. Många forskare hävdar nu att 2℃ fortfarande kommer att orsaka farliga klimatförändringar, och en övre gräns på 1,5 ℃ uppvärmning till 2100 är mycket säkrare.

För att uppnå det målet, Mänskligheten måste börja minska de globala utsläppen från 2020 (på kortare tid än vad det tar en student som registrerar sig nu för att avsluta sin examen) och snabbt minska koldioxidutsläppen till noll nettoutsläpp till 2050.

Noll nettokoldioxidutsläpp kan komma från radikala utsläppsminskningar, och massiva geoteknikprojekt. Men det kan bli mycket hjälpt av vad Flannery kallar "det tredje sättet":att efterlikna eller stärka jordens egna metoder för kolavskiljning.

Studier stöder behovet av att ta bort kol från atmosfären, men det finns allvarliga tekniska, ekonomiska och politiska frågor med många storskaliga planer.

Å andra sidan, tånglösningar skulle kunna användas i havets biologiskt ökenliknande "dödläge", och har positiva biverkningar som att hjälpa till att rensa upp de gigantiska havsskräpfläckarna. Dock, det finns många tekniska problem som fortfarande måste lösas för att detta ska bli verklighet.

Vi har nog inte nått topputsläpp

Att ta bort kol från atmosfären är ett attraktivt förslag, men vi kan inte ignorera de utsläpp som vi pumpar ut just nu. För att någon teknik för negativa utsläpp ska fungera, våra globala utsläpp från fossila bränslen måste börja minska betydligt, och mycket snart.

Men vänta lite, har vi inte redan nått topputsläpp? Det är sant att för tredje året i rad, De globala koldioxidutsläppen från fossila bränslen och industrin har knappt ökat, medan den globala ekonomin har fortsatt att växa kraftigt.

Detta är fantastiska nyheter, men nedgången i utsläppstillväxten har främst drivits av Kina, tillsammans med USA, och en allmän minskning av utsläppen i utvecklade länder.

Kinas minskningar är imponerande. Landet toppade i kolkonsumtion 2014, och tenderar att underlöfta och överleva vad gäller utsläppsminskningar. Dock, enligt Parisavtalet, Kina har åtagit sig att minska utsläppsintensiteten med 60-65 %, vilket innebär att det fortfarande finns utrymme för dem att öka i framtiden.

Indiens utsläpp, å andra sidan, är stora jokertecken. Med en befolkning på 1,3 miljarder och stigande, av vilka cirka 300 miljoner fortfarande inte är anslutna till ett elnät, och potentiell ökning av kolanvändningen för att tillhandahålla energi, Indien kommer att vara avgörande för att stabilisera växthusgaserna.

Indiens utsläpp idag matchar Kinas utsläpp 1990. En studie som kombinerade Indiens Parisavtalsmål med OECD:s uppskattningar om dess långsiktiga ekonomiska tillväxt, föreslog att Indiens CO₂-utsläpp fortfarande skulle kunna öka avsevärt till 2030 (även om utsläppen per capita fortfarande skulle ligga långt under Kina och USA).

Utsläppsminskningsstafetten

Så hur hanterar vi många konkurrerande och sammankopplade frågor? Helst vi behöver en rad lösningar, med kompletterande vågor av teknik som hanterar olika problem.

Helt klart första vågen, den rena energiomställningen, är på god väg. Solcellsanläggningar slår rekord, med ytterligare 75 gigawatt till vår globala kapacitet 2016, upp från 51 gigawatt installerade 2015. Men detta representerar fortfarande bara 1,8 % av den totala globala efterfrågan på el.

Förutom förnybar energiproduktion, Att begränsa uppvärmningen till under 1,5°C innebär också att vi måste öka effektiviteten i vårt befintliga nät. Lyckligtvis, finansiärer och entreprenörer i tidiga skeden fokuserar på en andra våg av smart energi, som inkluderar effektivitets- och optimeringstekniker. Andra i Australien har också noterat de möjligheter som den ökande användningen av små, smarta enheter anslutna till internet som svarar på användarnas efterfrågan.

Även om tidiga användarresultat har varit blandade, forskning visar att bättre systemkontroll minskar utsläppsintensiteten vid energiproduktion. Dessa energieffektiva enheter och optimeringsprogramvara är på väg att bli allmänt kommersiellt tillgängliga.

Kritiskt, dessa effektivitetstekniker kommer att behövas för att komplettera strukturella förändringar i energimixen för fossila bränslen. Detta är särskilt på platser där utsläppen kommer att öka betydligt, som Indien. Bygga förnybar energikapacitet, optimera med ny programvara och teknik, och bättre förståelse för möjligheten till negativa nettoutsläpp spelar alla en viktig roll i stafetten för utsläppsminskningar under de kommande 50 åren för att få oss till 1,5°C.

Med ytterligare forskning, utveckling, och kommersialisering, de möjligheter som sjögräs erbjuder – som beskrivs mer i detalj i Catalyst-dokumentären – är potentiellt spelförändrande.

Men, som vi såg med utvecklingen av teknik för generering av förnybar energi, det tar lång tid att gå från en bra idé till bred implementering. Vi måste stödja forskarna och entreprenörerna som utforskar koldioxidfria innovationer – och se om sjögräs verkligen kan rädda världen.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.