Distribuering av järnpartiklar som produceras av bakterier kan "befrukta" mikroskopiska havsväxter och i slutändan sänka atmosfäriska kolhalter, enligt ett nytt papper i Gränser .

"Det är viktigt att vi undersöker idéer för begränsning av klimatförändringar som kan komplettera effekterna av minskande koldioxidutsläpp, "sa David Emerson, en senior forskare vid Bigelow Laboratory for Ocean Sciences och författare till uppsatsen. "Ju fler idéer vi testar, de bättre besluten vi kan fatta för vår planets framtid. "

Emersons papper föreslår ett nytt sätt att tillföra järn till stora delar av havet, 30 procent av dessa är dåliga i det väsentliga elementet. Denna metod utnyttjar mineraler syntetiserade av järnoxiderande bakterier, som livnär sig på den lilla gnista av energi de genererar genom att överföra elektroner mellan järn och syre. Denna process producerar rostmineraler som biprodukter, som har rätt kemisk sammansättning för de små havsväxter som kallas växtplankton som hjälper till att avlägsna koldioxid från atmosfären.

Järnoxiderande bakterier lever i miljöer som är så extrema som djuphavet och lika vanliga som vägdiken. Emerson tror att det kan vara enkelt att odla järnoxiderande bakterier i grunda dammar, billigt sätt att producera nanopartiklar av järn som har specifika egenskaper som behövs för att "befrukta" havet. Att använda järnbefruktning som ett verktyg för att minska klimatförändringar föreslogs först på 1990 -talet, och Emerson tror att implementering av ett kontrollerat forskningsprogram är nästa steg för att utforska dess effektivitet.

"Denna forskning har en enorm potential att integrera discipliner från växtplanktonekologi, till atmosfärisk vetenskap, till teknik, "Sa Emerson." Åtminstone vi skulle få en bättre uppfattning om hur havet fungerar. I bästa fall, järntillskott skulle agera på kort tid för att minska klimatförändringarna. "

De flesta järn kommer in i havet som damm som blåser ut från Sahara och andra stora öknar. Emerson tror att användning av flygplan för att distribuera ett fint järnpulver över bristfälliga havsregioner skulle approximera naturliga järnmängder. Timingflygningar med säsongens växtplankton "blommar" skulle stimulera tillväxt och öka befolkningen.

Växtplankton lever i det solbelysta övre lagret av havet, som hålls i kemisk jämvikt med atmosfären genom ständiga utbyten mellan luft och hav. De växer med kol upplöst i övre havet. När de dör, några av växtplankton sjunker, skicka det kolet till djuphavet, där det finns kvar i tusentals år. När denna cykel pumpar kol i de avlägsna havsdjupen, mer atmosfäriskt kol sprider sig i övre havet. Stimulering av växtplanktontillväxt med järnbefruktning kan öka denna process, i slutändan skjuter mer av överskottet av atmosfäriskt kol till djuphavet.

"Förutom att minska koldioxidutsläppen, vi måste ta bort mer kol från atmosfären för att begränsa de globala klimatförändringarna, "Sade Emerson." Dessa geoengineering -tillvägagångssätt är inte lösningar på hela problemet, men de är potentiella sätt att mildra de värsta effekterna. "

Bevis i det geologiska rekordet indikerar att mängden järn som fångats upp av havet kan ha hjälpt till att moderera det globala klimatet tidigare och spelat en viktig roll för att kontrollera tidigare istider. När händelser som vulkanutbrott tillför stora mängder järn till atmosfären, de kan ha effekten av att befrukta havet - öka växtplanktonaktiviteten och i slutändan koldioxidutsläpp.

"Det är viktigt att börja investera i genomtänkta och omfattande forskningsprogram nu, "Sa Emerson." Det värsta vore om, på flera decennier, människor som står inför fruktansvärda konsekvenser av klimatförändringen började vidta dramatiska åtgärder utan att förstå de långsiktiga effekterna. Vi måste utforska och utveckla ett kontinuum av lösningar, från handlingar vi kan ta som individer till storskaliga insatser. "