Hàng tỷ tấn CO2 có thể được hấp thụ nhờ khôi phục công nghệ bổ sung sắt cho đại dương

Một nhóm các nhà khoa học thuộc tổ chức phi lợi nhuận Exploring Ocean Iron Solutions (ExOIS) đang tái khám phá kỹ thuật gây tranh cãi là bổ sung sắt cho đại dương (OIF). Phương pháp này, được mô tả chi tiết trong một nghiên cứu mới đây trên tạp chí Frontiers in Climate, liên quan đến việc bổ sung sắt vào một phần của khu vực Đông Bắc Thái Bình Dương.

Các nhà khoa học đặt mục tiêu bắt đầu thực hiện dự án này từ năm 2026, với mong muốn thúc đẩy sự phát triển của các vi sinh vật thực vật nhỏ bé trong đại dương gọi là sinh vật phù du, có khả năng hấp thụ khí carbon dioxide (CO) từ không khí. Kỹ thuật bón sắt cho đại dương dựa trên ý tưởng rằng sắt là dưỡng chất quan trọng cho sự phát triển của sinh vật phù du.

Nhu cầu cấp bách về việc loại bỏ CO2 khiến đại dương - một bể chứa carbon khổng lồ trở thành một giải pháp đầy hứa hẹn". Viện Hải dương học Woods Hole (WHOI)

Xây dựng một “nông trại” trên ban công

Trong một bài viết, các nhà khoa học từng cho rằng: Có rất nhiều phương pháp tiềm năng để loại bỏ khí CO2 từ đại dương (mCDR), trong đó bón sắt cho đại dương (OIF) là phương pháp đã được nghiên cứu lâu nhất.

Tuy nhiên, ở một số vùng biển, sắt rất hiếm. Bằng cách bổ sung sắt vào những khu vực này, các nhà khoa học có thể thúc đẩy sự phát triển của sinh vật phù du. Khi các sinh vật này phát triển mạnh, chúng hấp thụ CO2 qua quá trình quang hợp.

Hơn nữa, khi chúng chết hoặc bị các loài động vật biển ăn, một phần carbon mà chúng hấp thụ sẽ chìm xuống đáy đại dương, giúp giữ lượng CO2 đó ra khỏi bầu khí quyển trong nhiều năm.

Những tranh cãi và cam kết

Mặc dù nền tảng khoa học của kỹ thuật bón sắt cho đại dương có vẻ vững chắc, nhưng phương pháp này đã gây tranh cãi trong hơn một thập kỷ. Các thử nghiệm trước đây đã cho thấy kết quả không nhất quán và đôi khi còn gây ra tác động phụ có hại.

Những tác động tiêu cực này bao gồm sự phát triển của các loài sinh vật phù du độc hại, tạo ra các vùng biển cạn kiệt oxy khiến sinh vật biển gặp khó khăn trong việc tồn tại, và làm gián đoạn nguồn dưỡng chất cho các sinh vật biển khác. Những vấn đề này đã dẫn đến sự hoài nghi và giảm hoạt động nghiên cứu trong lĩnh vực này.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu của ExOIS tin rằng, nhu cầu cấp bách để giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu đòi hỏi phải xem xét lại tất cả các giải pháp tiềm năng, kể cả những giải pháp từng gây tranh cãi. Họ cam kết đối mặt trực tiếp với các lo ngại, với sự minh bạch và giám sát khoa học kỹ lưỡng.

"Các nghiên cứu OIF cho đến nay không được thiết kế chủ yếu để đo lường khả năng lưu trữ carbon (C) lâu dài, cũng như tính khả thi của OIF như một phương pháp mCDR," các nhà khoa học nhấn mạnh.

Phương pháp của họ sử dụng các mô hình máy tính tiên tiến để dự đoán tác động của các thí nghiệm, và họ sẵn sàng thảo luận công khai về công việc của mình.

Tiềm năng của đại dương

Một nỗ lực nghiên cứu hợp tác giữa các nhà khoa học Anh, Mỹ và Pháp, sử dụng mô hình máy tính, đã cho thấy rằng việc bổ sung hàng năm từ 1 đến 2 triệu tấn sắt vào đại dương có thể dẫn đến việc loại bỏ 45 tỷ tấn carbon vào năm 2100.

Đáng chú ý, Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) đã nhấn mạnh sự cần thiết cấp bách trong việc loại bỏ một lượng lớn CO2 khỏi bầu khí quyển để giữ mức độ ấm lên toàn cầu ở mức có thể kiểm soát.

Đại dương, với khả năng lưu trữ lượng carbon khổng lồ, mang lại một tiềm năng hứa hẹn. ExOIS tin rằng, bằng cách nâng cao khả năng lưu trữ carbon của đại dương thông qua việc bón sắt, họ có thể đóng góp đáng kể vào nỗ lực này.

"Để định lượng việc lưu trữ carbon, chúng tôi giới thiệu một chỉ số gọi là 'tấn centennial,' được định nghĩa là 1.000 kg C được cách ly khỏi tiếp xúc với bầu khí quyển trong ít nhất 100 năm," nhóm nghiên cứu giải thích.

Kế hoạch tham vọng của ExOIS

ExOIS đang tích cực tìm kiếm nguồn tài trợ và làm việc về các quy trình pháp lý. Họ dự định xin cấp phép cho các thử nghiệm của mình theo Nghị định thư London, một thỏa thuận quốc tế về nghiên cứu "bón phân" cho đại dương.

Theo báo cáo, ExOIS hy vọng sẽ bắt đầu thử nghiệm trên diện tích lên đến 10.000 km² ở khu vực đông bắc Thái Bình Dương sớm nhất vào năm 2026.

"Chúng tôi đề xuất một khu vực nghiên cứu rộng hơn, từ >1.000 đến 10.000 km²," nghiên cứu cho biết.

"Dựa trên các thử nghiệm OIF trước đây, các hệ thống đại dương nhanh chóng trở lại điều kiện tự nhiên khi ngừng bổ sung sắt - đây là cơ chế tự nhiên để hạn chế tác động. Vì vậy các thử nghiệm trên hiện trường được đề xuất ở đây, với các bước tiến dần cùng với giám sát và đảm bảo hiệu quả, khó có thể dẫn đến những tác động lâu dài lên hệ thống đại dương," nhóm nghiên cứu khẳng định.

Con đường phía trước

Khi ExOIS tiến hành dự án tham vọng này, sự chú ý của toàn cầu sẽ hướng về họ. Những nỗ lực của họ có thể cung cấp các công cụ mới trong cuộc chiến chống lại biến đổi khí hậu.

Tuy nhiên, tác động sinh thái lâu dài của việc bổ sung sắt quy mô lớn vẫn chưa được làm rõ. Có những lo ngại về khả năng gây hại cho các hệ sinh thái dưới đáy biển và nguy cơ gây ra những thay đổi bất ngờ trong môi trường biển.

Các nhà phê bình lo ngại rằng sự quan tâm đến các phương pháp kỹ thuật địa cầu như vậy có thể khiến mọi người xao nhãng khỏi nỗ lực giảm phát thải CO2 tại nguồn.

Hồng Minh (Theo interestingengineering)