باروری اقیانوس ها می تواند گرمایش زمین را كاهش دهد؟

باروری اقیانوس ها می تواند گرمایش زمین را كاهش دهد؟ به گزارش بازار مقاله ذرات آهن حاصل از فعالیت های صنعتی كه وارد اقیانوس ها می شوند و بر اكوسیستم های آبی تأثیر می گذارند، می توانند چاره ای برای كاهش گرمایش زمین باشند.


زومیت نوشت: ذرات آهنی كه در اثر فعالیت های صنعتی انسانی آزاد می شوند، نمونه ای از آلودگی هایی هستند كه وارد اتمسفر شده و درنهایت وارد دریا می شوند. حالا پژوهشی جدید نشان داده است كه این ذرات در مقادیری بیشتر از آنچه قبلا پژوهشگران برآورد كرده اند، درحال تجمع در اقیانوس ها هستند و قابلیت حل شدن آن هم در آب اقیانوس بیشتر از تصور دانشمندان است. نتایج این مسئله هنوز آشكار نیست؛ اما به عقیده ی دانشمندان ارزش بررسی كردن دارد. آهن یكی از مواد مغذی كلیدی است كه پلانكتون های موجود در اقیانوس ها برای بقا به آن نیاز دارند. در مناطقی كه سطح آهن محدود است، افزودن آهن بیشتر به آب می تواند باعث تقویت رشد پلانكتون ها شود و هم زنجیره ی غذایی دریایی و هم برداشت كربن به وسیله ی اقیانوس را تغییر دهد. درحقیقت، این پدیده، اساس یك ایده ی بحث برانگیز مهندسی زمین است كه بعضی از دانشمندان برای مبارزه با تغییرات اقلیمی آنرا پیشنهاد كرده اند. این ایده كه با عنوان «بارآوری آهن» شناخته می شود، شامل افزودن آهن به مناطق دورافتاده ی خاصی از اقیانوس ها است كه در آن مقدار ماده ی مغذی آهن كم است. انجام چنین كاری می تواند باعث تقویت رشد پلانكتون هایی شود كه به صورت طبیعی كربن دی اكسید را جذب می كنند.
شكوفایی فیتوپلانكتون ها در دریای بارنتز هنگامی كه فیتوپلانكتون ها می میرند، آن هایی كه به وسیله ی دیگر جانوران خورده نمی شوند، در آب فرورفته و در بستر دریا به دام می افتند و كربن ذخیره شده را در آنجا به خوبی نگه داری می كنند. تا به امروز، گروه های پژوهشی مختلفی آزمایش های گوناگونی برای بارآوری آهن در مقیاس كوچك انجام داده اند كه نتایج مختلفی به دنبال داشته اند. بعضی از تحقیقات نشان می دهد كه اثرات ذخیره سازی كربن در این روش درخورتوجه است. در همین زمان، برخی كارشناسان از این مورد نگران اند كه بارآوری آهن امكان دارد نتایج پیشبینی نشده ای در ارتباط با اكوسیستم های دریایی داشته باشد. برخی هم می گویند پژوهش های بیشتری باید انجام شود؛ اما نتایج مطالعه ی جدید نشان داده است كه انسان ها از مدت ها قبل به صورت غیرعمدی این كار را انجام داده اند، هرچند اینكه آیا این مداخله دارای اثر قابل توجهی روی اكوسیستم دریایی یا ذخیره كربن بوده است، هنوز آشكار نیست. مطالعه حاضر تحت هدایت تیم كانوی از دانشگاه فلوریدای جنوبی با هدف بررسی تفاوت بین ورودی آهن حاصل از منابع طبیعی و آهن حاصل از فعالیت های انسانی انجام شده است. دانشمندان مدت ها است می دانند كه گردوغبار حاصل از صحرای بزرگ آفریقا كه به وسیله ی باد به دریا منتقل می شود، غنی از آهن بوده و این عنصر را به میزان زیادی وارد اقیانوس می كند. اعتقاد بر این است كه ورودی آهن از منابع انسانی مانند سوخت های فسیلی و دیگر فعالیت های صنعتی خیلی كمتر باشد. مطالعه ی جدید این مورد را با تجزیه وتحلیل نمونه های آهن موجود در اقیانوس اطلس شمالی مورد بررسی قرار می دهد.
آهن حاصل از فعالیت های صنعتی انسانی و آهن موجود در ذرات گردوغبار صحرا ازنظر شیمیایی اندكی با هم اختلاف دارند (این اختلاف به ایزوتوپ های آهن مربوط است). نتایج تجزیه وتحلیل ها نشان داده است كه میزان آهن حاصل از منابع انسانی احیانا به صورت درخورتوجه ای بالاتر از چیزی است كه در مطالعات پیشین برآورد شده بود. این مطالعه همینطور نشان داده است كه ورودی های آهن ناشی از فعالیت های انسانی احیانا نسبت به آهن حاصل از منابع طبیعی بهتر در آب حل شده و باعث می شوند كه دسترسی به آنها برای پلانكتون های گرسنه بیشتر شود. پژوهشگران از مشاهدات خود برای اصلاح مدلهای مورد استفاده برای شبیه سازی وضعیت اقیانوس های جهان استفاده كردند. نتایج شبیه سازی های جدید نشان می داد كه این یافته ها فقط درمورد اقیانوس اطلس مصداق ندارند: ورودی های آهن حاصل از فعالیت های انسانی در بخش های دیگر جهان ازجمله مناطق دارای سطح آهن محدود در اقیانوس آرام هم از آنچه تصور می شد، بالاتر است. این امر مهم است؛ چونكه به نظر می آید بخش هایی از اقیانوس نسبت به دیگر بخش ها دربرابر بارآوری آهن حساس تر باشد. برای مثال در اطلس شمالی، رشد فیتوپلانكتون ها عموما به وسیله ی مواد مغذی غیر از آهن محدود می شود؛ یعنی افزودن آهن بیشتر به آب اقیانوس باعث تقویت رشد این ارگانیسم ها نخواهد شد. ازسوی دیگر، در مكان هایی مانند بخش استوایی و شمالی اقیانوس آرام و اقیانوس جنوبگان به احتمال زیاد آهن یك عامل محدودكننده باشد. اگر در این مكان ها ورودی آهن افزایش پیدا كند، به خصوص اگر آن آهن به آسانی در آب حل شود، ازنظر نظریه رشد جوامع پلانكتون می تواند افزایش پیدا كند. داگلاس همیلتون یكی از پژوهشگران این مطالعه می گوید: این تأثیرات در آینده همان گونه كه رشد بخش صنعت در سرتاسر قاره ی آسیا و بخش هایی از نیمكره ی جنوبی باعث افزایش آلودگی هوا می شود، برجسته تر خواهد شد. البته هنوز هم معلوم نیست كه آهن حاصل از فعالیت های انسانی چه اثراتی دارد. بر این اساس، اولین گام این است كه با استناد به مشاهدات واقعی به صورت دقیق مشخص نماییم كه ورودی های آهن انسانی در مناطقی به جز شمال اقیانوس اطلس تا چه حد است. حالا پژوهش جدید چارچوبی برای انجام چنین كاری مهیا می كند. بعد از آن، با نظارت گسترده، می توان تعیین كرد كه آیا این مناطق گرفتار تغییرات اكولوژیكی مانند افزایش در فیتوپلانكتون ها شده اند. با این وجود، امكان دارد دشوار باشد كه چنین تغییراتی را كه در اثر افزایش در بارآوری آهن رخ داده است، از دیگر اختلالات محیطی مانند گرم شدن اقیانوس ها در اثر تغییرات اقلیمی جدا كرد. به عبارت دیگر، حتی اگر انسان ها درحال مشاركت در یك آزمایش تصادفی بارآوری آهن باشند، تعیین اثرات دقیق حاصل از این فرآیند روی زمین، مسئله ی چالش برانگیزی خواهد بود. با این وجود، همیلتون امیدوار است كه در آینده راه هایی برای پرداختن به این پرسش پیدا شود. او درحال كار روی بهبود مدلهای شبیه سازی تولیدپذیری پلانكتون ها در اقیانوس است. چیزی كه به دانشمندان كمك خواهد نمود تا درمورد نحوه ی تأثیر تغییر در شیمی اقیانوس روی سیستم های آبی درك بهتری به دست آورند.
یك چاره زمین مهندسی پژوهشگران حداقل ۱۵ سال است كه به بررسی اثرات ممكن بارآوری آهن بعنوان شكلی از مهندسی زمین مشغول اند. در این رابطه گروه های پژوهشی گوناگونی حداقل ۱۳ آزمایش را در محیط های كنترل شده و طبیعی انجام داده اند. دانشمندان هنوز هم بر سر این مورد كه این فرآیند تا چه حد برای مقابله با تغییرات اقلیمی مفید است، در حال بحث هستند. بر اساس گزارش یك مطالعه ی مروری: مطالعات به صورت كلی نشان داده اند كه بارآوری آهن باعث تقویت رشد پلانكتون ها در آب های دارای محدودیت آهن می شود. اقیانوس دورافتاده ی جنوبگان منطقه ای است كه بیشتر پژوهشگران آنرا برای بارآوری آهن مناسب شمرده اند؛ اما این مسئله كه دقیقا چه مقدار كربن در بستر اقیانوس ذخیره خواهد شد، آشكار نیست. برخی پژوهش ها نشان داده اند اثرات برداشت كربن محدود هستند درحالی كه برخی دیگر این اثر را درخورتوجه خوانده اند. به نقل از كریستین كلاس كه در آزمایش های بارآوری آهن گذشته مشاركت داشته است، حتی در بهترین سناریو كل تأثیر اقلیمی حاصل از بارآوری آهن كم خواهد بود. او می گوید: برآوردهای تقریبی از مقدار كربنی كه می توان با بارآوری آهن در اقیانوس جنوبگان به دام انداخت، حدود یك گیگاتن بر سال است و میزان انتشارات فعلی حدود ۱۱ گیگاتن بر سال است؛ یعنی حدود ده درصد از كربنی كه امروزه در حال انتشار آن هستیم. این بدان معنا است كه بارآوری آهن مانند دیگر اشكال مهندسی زمین چاره ای برای مشكل تغییرات اقلیمی نیست. این یك ابزار بالقوه است كه می تواند باعث كاهش سریع تر انتشارات كربنی شود اما برای كاهش سریع انتشار گازهای گلخانه ای در جهان چاره مناسبی نیست. ایده ی بارآوری آهن خالی از مجادله نبوده است. بعضی از كارشناسان اخطار داده اند كه تقویت رشد فیتوپلانكتون ها می تواند منجر به نتایج ناخواسته ای مانند رشد جلبك های سمی یا تغییرات غیرمنتظره در زنجیره ی غذایی دریایی شود. دیگر دانشمندان ازجمله كلاس به این نكته اشاره می كنند كه مكان های ایده آل افزودن آهن مانند اقیانوس جنوبگان اصلا از خیلی از گونه های سمی حمایت نمی كنند. ایده ی بارآوری آهن در سال های اخیر بعد از آنكه راس جورج كارآفرین آمریكایی یك آزمایش بارآوری را انجام داد و در آن حدود ۱۰۰ تن سولفات آهن را دور از سواحل بریتیش كلمبیا در اقیانوس آرام خالی كرد، بحث برانگیز شد. هدف این پروژه تقویت جمعیت سالمون ازطریق تأثیر روی زنجیره ی غذایی دریایی بود. امروزه آزمایش های بارآوری آهن تحت مقررات خاص كنوانسیون لندن درزمینه ی جلوگیری از آلودگی دریایی قرار داد. این مورد كه آیا دانشمندان باید این كار را ادامه دهند یا نه، همچنان در بین كارشناسان مورد بحث است. كریستین كلاس حامی ادامه ی پژوهش است. تلاش های فعلی برای كاهش انتشارات گازهای گلخانه ای جهان به آن اندازه سریع نیست كه بتواند اهداف اقلیمی توافق نامه ی پاریس را برآورده سازد، به همین خاطر، احیانا به شكلی مهندسی زمین هم برای پیشگیری از روند افزایش دما نیاز است. او از میان گزینه های مختلف مهندسی زمین كه تابحال پیشنهاد شده است، بارآوری آهن را یكی از بهترین گزینه ها و فرایندی نسبتا آسان است، می داند. ازطرف دیگر، همیلتون اعتقاد دارد كه اصلا نباید چنین كاری انجام داد. او می گوید: من فكر می كنم تاریخ به ما نشان داده است كه وقتی ما آغاز به مداخله در محیط می نماییم، رویدادهایی رخ می دهد كه ما آنها را درنظر نگرفته بودیم. در این سیستم، ناشناخته های زیادی وجود دارد. همین وضعیت مطلقا درمورد هر گزینه ی مهندسی زمینی كه ما هم اكنون در آن مورد صحبت نماییم هم درست است. او به این مطلب هم اشاره می كند از آن جایی كه فعالیت صنعتی به صورت غیرعمدی باعث بارآوری آهن می شود، مطالعه ی جدید امكان دارد نقطه ی شروع خوبی برای درك اثرات فعلی آن روی اقیانوس های جهان باشد: پیش از این مطالعه ما راهی برای اندازه گیری نقش عنصر انسانی در محل واقعی نداشتیم. به جهت اینكه بتوانیم تأثیر مداخلات انسانی را بر سیستم درك نماییم، باید بتوانیم آنرا اندازه گیری نماییم. هم اكنون، ایده ی بهینه این است كه ما این تأثیر را در مناطقی كه می دانیم دربرابر تغییر در میزان انتشارات آهن ناشی از فعالیت های انسانی حساس تر هستند، اندازه گیری نماییم تا متوجه شویم كه ما تا چه حد باعث آشفتگی در آن سیستم شده ایم. 2121

1398/05/16
15:46:30
5.0 / 5
2906
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
نظر شما در مورد این مطلب
نام:
ایمیل:
نظر:
سوال:
= ۲ بعلاوه ۲
بازار مقاله MarketDoc
marketdoc.ir - حقوق مادی و معنوی سایت بازار مقاله محفوظ است

بازار مقاله

فروش مقالات و کتب علمی