对抗海洋酸化的新实验

2025 年 3 月 12 日
CSN员工

今年夏天,伍兹霍尔海洋研究所的研究人员将开展一项旨在应对缅因湾海洋酸化问题的大规模实验。该项目名为“LOC-NESS”(将海洋碳锁定在东北架和斜坡),于2023年启动,重点研究一种名为“增强海洋碱度”的方法。该项目计划在波特兰东南部地区,特别是威尔金森盆地进行,这将是迄今为止同类试验中规模最大的一次。

作为测试的一部分,该团队计划将16,000加仑的氢氧化钠溶液(通常称为碱液或苛性钠)注入一小块0.2平方英里(128英亩)的海域。虽然碱性溶液进入海水后会迅速稀释,但预计会导致pH值略有上升,而在过去两个世纪里,由于人类活动的影响,该海域的pH值一直在逐渐下降。

该项目首席研究员亚当·苏巴斯(Adam Subhas)表示,海洋在碳封存中发挥着至关重要的作用,吸收了约30%排放到大气中的二氧化碳。海水吸收二氧化碳时会形成碳酸,从而降低海水的pH值。苏巴斯解释说:“海洋地球系统对这种酸化的自然反应是,碱性矿物质,例如石灰石和生物壳,会因酸性而重新溶解,并将碱性物质重新注入海水,从而中和酸性。”

然而,随着人类工业活动导致的二氧化碳水平不断上升,海洋的天然缓冲能力却未能跟上。过去2年里,海洋表层水的pH值下降了约0.1个单位,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的最新测量数据显示,pH值为200。这一看似微小的变化却导致酸度显著上升(约8.1%),这可能会对贻贝、龙虾和牡蛎等正在钙化的海洋生物造成不利影响。

提高海洋碱度的方法旨在抵消这种酸化作用,从而可能提高海水的碳吸收能力。苏巴斯评论道:“我们的想法是,它基本上抵消了这种酸化作用,从而为海水中的碳储存腾出更多空间。” 如果成功,将海洋pH值恢复到工业化前的水平,每年可以封存超过2亿吨的二氧化碳,并维持长达1,000年,这约占普遍认为应对气候问题所需减排量的十分之一。

为了有效评估此次实验的结果,氢氧化钠溶液将被染色以进行追踪,并将监测试验地点周围22英里半径范围内海洋生态系统的二氧化碳吸收变化。美国环境保护署负责监管,并表示该试验“预计不会造成不可接受的影响”,但有规定要求驱散船避开北大西洋露脊鲸及其附近的任何鱼群。

LOC-NESS 倡议并非没有争议。环保和渔业组织对向海洋环境注入大量腐蚀性物质的生态影响表示担忧。美国地球之友和“放手地球母亲联盟”等组织也表达了反对意见,尤其是对之前涉及排放 66,000 万加仑溶液的提案。他们认为,该倡议对海洋生物的潜在危害被低估了,并指出氢氧化钠的生产过程可能会产生温室气体,抵消其潜在的益处。

对此,苏巴斯承认了使用可再生能源对于生产氢氧化钠的电化学过程的重要性。“显然,你会希望使用非化石能源,也就是可再生能源,来进行这种反应,并以这种方式产生碱性,”他评论道。

虽然伍兹霍尔海洋研究所的当前重点是寻找解决海洋酸化问题的潜在方案,但苏巴斯强调,单靠增强海洋碱度无法扭转气候变化。“我认为,重要的是要认识到,在减轻气候变化的影响(包括对海洋的影响)方面,我们能做的最重要的事情就是停止排放过多的二氧化碳,”他总结道。