Кіріспе

Экологиялық тұжырымдама
мұхитты тыңайту схемалары туралы жалпы ақпарат (тек темірмен ғана емес)

Темір тыңайту – фитопланктон өндірісін ынталандыру үшін темірге кедей мұхит бетінің аймақтарына темір қосылыстары (мысалы, темір сульфаты) қасақана енгізу. Бұл биологиялық өнімділікті арттыру және/немесе атмосферадан көмірқышқыл газын ұстап қалуды жеделдету мақсатында жасалады. Темір – өсімдіктерде фотосинтез үшін қажетті микроэлемент. Ол теңіз суында өте нашар ериді және көптеген жерлерде фитопланктонның өсуін шектейтін лимиттi қоректік зат болып табылады. Темір жетіспейтін мұхит суларына темір қосымшасы берілген кезде ірі балдырлар гүлденуіне мүмкіндік туады. Бұл гүлденулер басқа организмдерге қоректік заттармен қамтамасыз ете алады. Мұхитты темірмен тыңайту – геоинженерлік техниканың бір түрі. Темір тыңайту фитопланктонның өсуін ынталандыруға бағытталған, бұл атмосферадан көміртегіні белгілі бір мерзімге дейін алып тастауға мүмкіндік береді. Бұл әдіс әртүрлі дауларды тудырады, себебі оның теңіз экожүйесіне тигізетін толық әсері, соның ішінде жанама әсерлері мен күтілген мінез-құлықтан болатын ауытқулар туралы білім шектеулі. Мұндай әсерлерге азот оксидтерінің шығарылуы және мұхиттың қоректік тепе-теңдігінің бұзылуы жатуы мүмкін. 1990 жылдан бері мұхит суларында темір тыңайтудың тиімділігі мен ықтимал салдарларын бағалау үшін 13 ірі эксперимент жүргізілді. 2017 жылы жасалған зерттеуде бұл әдіс әлі дәлелденбегендігі анықталды; көміртегіні ұстау тиімділігі төмен, кейде ешқандай әсер байқалмайды, ал көміртегі шығарындыларын азайту үшін қажетті темір мөлшері жылына миллион тоннаға жетеді. Мұхит бетінің шамамен 25 пайызында жеткілікті макроэлементтер бар, бірақ өсімдік биомассасы аз (хлорофиллмен анықталған). Бұл жоғары қоректік заттарға, төмен хлорофиллге (HNLC) ие сулардағы өндіріс негізінен микроэлементтермен, әсіресе темірмен шектеледі. Темірді кең мұхит аймақтарына таратудың құны, күтілетін көміртегі кредитінің құнымен салыстырғанда жоғары. 2020 жылдардың басындағы зерттеулер оның көміртегінің шамалы ғана мөлшерін тұрақты түрде ұстай алатынын көрсетті.

Темірдің көміртегі тұтқындауындағы рөлі

Мұхитты темірмен тыңайту – мұхиттарға қасақана түрде темірге бай кендерді енгізуді қамтитын геоинженерлік техниканың мысалы. Оның мақсаты атмосферадан көмірқышқыл газын сіңіруді арттыру үшін мұхит суларындағы организмдердің биологиялық өнімділігін жақсарту. Темір – мұхиттағы іздік элемент, оның болуы өсімдіктердегі фотосинтез үшін маңызды, әсіресе фитопланктон үшін, себебі темірдің жетіспеуі мұхиттың өнімділігі мен фитопланктонның өсуін шектеуі мүмкін. Осы себепті Мартин 1980 жылдардың соңында «темір гипотезасын» ұсынды, онда ол темірге жетіспейтін теңіз суында темірдің мөлшерінің өзгеруі планктонның өсуін күшейте алатынын және көміртегінің жиналу жылдамдығын өзгертіп, атмосфералық көмірқышқыл газының концентрациясына елеулі әсер ете алатынын айтты. Шындығында, тыңайту – мұхит суларында табиғи түрде жүретін маңызды процесс. Мысалы, мұхит ағындарының жоғары көтерілуі бетке қоректік заттарға толы шөгінділерді әкелуі мүмкін. Тағы бір мысал – темірге бай минералдар, шаң және жанартау күлінің өзендер, мұздықтар немесе жел арқылы алысқа тасымалдануы. Сонымен қатар, киттердің темірге бай мұхит тозаңын бетке жеткізіп, планктонның өсуіне көмектесетіні де айтылады. Оңтүстік мұхиттағы кашалоттардың санының азаюы атмосфералық көмірқышқыл газын сіңірудің жылына 200 000 тоннаға төмендеуіне әкелгені дәлелденді, бұл фитопланктонның өсуінің шектелуіне байланысты болуы мүмкін.

Фитопланктонның көміртегі тұтқындауы

Фитопланктон фотосинтез жасайды: оның өсуі үшін күн сәулесі мен қоректік заттар қажет, және осы процесте көмірқышқыл газын сіңіреді. Планктон кальций немесе кремний карбонатынан қаңқа құру арқылы атмосфералық көміртекті қабылдап, тоқтатуға қабілді. Бұл организмдер өлгенде мұхит түбіне шөгіп, олардың карбонатты қаңқалары мыңдаған метр тереңдікте, планктон гүлдеген кезде пайда болатын, көміртегіге бай теңіз жауыны – "теңіз қарының" маңызды бөлігін құрайды. Дегенмен, анықтама бойынша, көміртек тек қана теңіз түбінде миллиондаған жылдар бойы сақталуы мүмкін болса ғана "тоқтатылған" деп есептеледі. Алайда, планктоннан түзілген көміртегіге бай биомассаның көп бөлігі басқа организмдер (шағын балықтар, зоопланктон және т.б.) тарапынан пайдаланылады, ал планктон гүлдерінің астына шөгіп кеткен қалдықтардың маңызды бөлігі суда қайта еріп, бетке көтеріліп, соңында атмосфераға қайта оралады, осылайша көміртекті тоқтатуға қатысты кез келген күтілетін нәтижелерді жояды. Дегенмен, темірмен тыңайту идеясын қолдаушылар көміртекті тоқтату ұғымын қысқа мерзімде қайта қарастыру қажет деп санайды және көміртек терең мұхитта ұзақ уақыт сақталуы мүмкін болғандықтан, ол жүздеген жылдар бойы атмосферадан оқшауланып, тиімді тоқтатылуы мүмкін деп мәлімдейді.

Тиімділік және проблемалар

Идеалдық жағдайларды ескере отырып, темірмен тыңайтудың жаһандық жылынуды баяулатуға қабілетті әсерінің жоғарғы шегі орташа теріс күштің шамамен 0,3 Вт/м² құрайды, бұл қазіргі антропогендік шығарындылардың шамамен 15–20% -ын тоқтатуға мүмкіндік береді. Дегенмен, бұл тәсіл атмосферадағы көміртегі диоксидінің концентрациясын төмендетудің оңай жолы ретінде қарастырылса да, мұхитты темірмен тыңайту теңіздік экожүйелерге тигізетін ықтимал жағымсыз салдарларға байланысты әлі де даулы және кеңінен талқыланып отыр. Осы саладағы зерттеулер көрсеткендей, темірге толы шаңның үлкен мөлшерде мұхит түбіне түсуі мұхиттың қоректік балансын күрт бұзуы және басқа теңіз жануарларының тағам тізбегінде маңызды қиындықтар тудыруы мүмкін.

Әдістер

Жасанды темірмен тыңайтудың екі жолы бар: кемеден тікелей мұхитқа және атмосфераға тарату.

Кемеде орналасу

Темір сульфатын кемелерден тікелей су бетіне қосу арқылы жүргізілген мұхитты тыңайту тәжірибелері төмендегі тәжірибе бөлімінде толық сипатталған.

IRONEX I

Бұл тәжірибеден кейін ірі далалық тәжірибе (IRONEX I) жүргізілді, онда Галапагос аралдарының жанындағы мұхиттың бір бөлігіне 445 кг темір қосылды. Тәжірибелік аймақта фитопланктон деңгейі үш есеге артты. Осы және басқа да тәжірибелердің сәттілігі атмосферадан көмірқышқыл газын кетіру үшін осы техниканы пайдалану туралы ұсыныстарға алып келді.

Азық-түлік

2000 және 2004 жылдары темір сульфаты АЙЗЕНЭКС-тен шығарылды. Нәтижесінде пайда болған балдырлардың 10-20 пайызы өліп, теңіз түбінде батып кетті.

Коммерциялық жобалар

Planktos – 2007-2009 жылдар аралығында 6 темірмен тыңайту экспедициясын жүргізу жоспарларынан бас тартқан АҚШ компаниясы. Әр экспедиция 10 000 км² мұхит ауданында 100 тоннаға дейін темірді ерітуді көздеген. Олардың "Weatherbird II" кемесіне Канар аралдарындағы Лас-Пальмас портына кіруге рұқсат берілмеді, себебі кеме сол жерде азық-түлік пен ғылыми жабдықтармен жабдықталуы тиіс еді. 2007 жылы Climos, GreenSea Ventures және Австралиядағы Ocean Nourishment Corporation сияқты коммерциялық компаниялар тыңайту жобаларына қатысуды жоспарлады. Бұл компаниялар инвесторлардың CO2 шығарылымдарын өтеу үшін көміртегі несиелерін алу шартымен, жасыл серіктестерді өз қызметін қаржыландыруға шақырды.

LOHAFEX

LOHAFEX – 2009 жылы Германияның Федералды ғылыми-зерттеу министрлігі бастаған және Оңтүстік Атлантикадағы тыңайтуды зерттеу үшін Германияның Альфред Вегенер институты (AWI) жүргізген эксперимент. Үндістан да қатысты. Эксперимент аясында неміс зерттеу кемесі "Полярстерн" 300 шаршы километрлік аумаққа 6 тонна темір сульфатын шашқан. Бұл материал судың беткі қабатында таралып, балдырлардың өсуін күшейтуі күтілді. Теңіз суында еріген көмірқышқыл газының көп бөлігі жаңадан пайда болған балдырлармен сіңіріліп, мұхит түбіне шөгуі тиіс болды. Федералдық қоршаған ортаны қорғау министрлігі экспериментті тоқтатуға шақырды, себебі экологиялық белсенділер теңіз өсімдіктеріне зиян келтіруі мүмкін деп болжады. Басқалары бұл үлкен ауқымдағы экожүйелерді манипуляциялауға немесе қысқа мерзімді байқау кезінде анықталмайтын ұзақ мерзімді салдарларға әкелуі мүмкін деп есептеді. Сенімсіз дереккөз: 2021 жылдың мамыр айы.

2012 жыл

2012 жылы жүргізілген зерттеуде Антарктида маңындағы айналымды тоқтарда темір тыңайтқыштары таратылды. Нәтижесінде пайда болған балдыр гүлдеуі көміртегінің маңызды мөлшерін терең мұхитқа жіберіп, онда ғасырлар мен мыңжылдықтар бойы сақталуы күтілді. Айналымды тоқтардың таңдалу себебі – бұл дерлік толыққанды, өзін-өзі қамтитын сынақ жүйесі болуы еді. 24-ші күнге қарай азот, фосфор және диатомдар қабықтарын құру үшін қолданатын кремний қышқылы сияқты қоректік заттар азайды. Еріген көміртегінің мөлшері атмосферамен тепе-теңдік деңгейінен төмендеді. Жер бетіндегі суларда балдыр қалдықтары мен кремний және хлорофилл сияқты бөлшекті органикалық заттардың мөлшері артты. Мақсаты – бұрын темірге жетіспейтін сулар көбірек фитопланктон өндіріп, бұл өз кезегінде шабаққа азық ретінде лососьтерге тамақ беруі еді. Сол кездегі бас директор Рас Джордж көміртегі офсеттерін сату арқылы шығындарды өтеуді жоспарлаған. Жоба ғылыми емес процедуралар мен салғырттыққа қатысты айыптамалармен бірге жүрді. Джордж 100 тоннаның теңізге табиғи түрде түсетін мөлшермен салыстырғанда мардымсыз екенін мәлімдеді. Кейбір экологиялық белсенділер осы құйманы екі халықаралық мораторийді "ашық бұзушылық" деп атады. Джордж Олд Массетт ауылының кеңесі мен оның заңгерлері бұл әрекетке келісім бергенін және кем дегенде жеті канадалық агенттіктің осы туралы хабардар екенін айтты. Дегенмен, көптеген сарапшылар 2012 жылдан бері балық қорларындағы өзгерістерді 2012 жылғы темір тыңайтумен байланыстыру мүмкін емес деп санайды; болжамдық модельдерге көптеген факторлар әсер етеді, ал эксперименттен алынған көптеген деректердің ғылыми құндылығы күмәнді деп есептеледі. 2014 жылдың 15 шілдесінде жоба барысында жиналған деректер ODbL лицензиясы бойынша қоғамға ашық қолжетімді болды.

Араб теңізінде темірмен қапталған күріш қабықтарымен тәжірибелер

2022 жылы Ұлыбритания мен Үндістанның зерттеу тобы Араб теңізіне темірмен қапталған күріш қабықтарын орналастыруды жоспарлап отыр, темірге ұзақ уақытқа дейін су бетінде болу мүмкіндігін беру арқылы, аз мөлшерде темірді пайдаланып гүлдәуді ынталандыруға болатынын тексеру үшін. Темір су бетінен бірнеше километрге дейін, теңіз түбіне жететін пластикалық қапқа сыйымды болады. Кембридж университетінің Климатты жақсарту орталығы, Үндістанның Теңіз зерттеулер институтымен бірлесіп, басқа экспериментте темір себудің әсерін бағалады. Олар Араб теңізінің бір аймағына темірмен қапталған күріш қабықтарын септі. Темір – көптеген мұхит суларында жетіспейтін қоректік зат. Олар темірдің балдырларды тыңайтып, теңіздің азық тізбегінің негізін нығайтады және өлген балдырлардың құрамында көміртегіні тоқтатады деп үміттенді. Алайда, тәжірибе дауылдың салдарынан тоқырап, нақты нәтижелерге қол жеткізілмеді.

Ғылым

Темірмен тыңайтудың ең қолайлы жағдайларды және практикалық мәселелерді ескермейтін ең жоғары мүмкін нәтижесі – 0,29 Вт/м² жаһандық орташа теріс күш, бұл қазіргі антропогендік эмиссиялардың 1/6 бөлігін толықтырады. Алайда, темірмен тыңайту теңіз суындағы басқа да маңызды қоректік заттарды азайтып, басқа аймақтарда фитопланктонның өсуін баяулатады деген зерттеулер осы пайдаға күмән тудырады. Яғни, темір концентрациясы өсімді жаһандық емес, жергілікті деңгейде шектейді. Мұхиттың табиғи құнарлануы, мұхит ағындары теңіз жағалауымен немесе теңіз төбелерімен кездескенде, қоректік заттарға толы суды бетке көтереді. Осы құнарлану әлемдегі ең ірі теңіздік орталарды құрайды. Тыңайту сондай-ақ, желмен алысқа ұшқан шаңды ауа райы мұхит арқылы алып жүргенде, немесе мұздықтар, өзендер және мұз таулары темірге бай минералдарды мұхитқа жеткізгенде де жүзеге асуы мүмкін.

Темірдің рөлі

Жер бетінің шамамен 70%-ын мұхиттар алып жатыр. Олардың жарық түсетін бөлігінде балдырлар (және басқа теңіз тіршіліктері) мекендейді. Кейбір мұхиттарда балдырлардың өсуі мен көбеюі темірдің мөлшерімен шектеледі. Темір – фитопланктонның өсуі мен фотосинтез үшін өте қажетті микроэлемент, ол бұрын құрғақ жерлерден соққан шаң-тозаңдар арқылы пелагикалық теңізге жеткізілген. Бұл эолдық шаңда 3–5% темір бар, ал соңғы онжылдықтарда оның шөгіндісі шамамен 25% азайды. Редфилд қатынасы планктон биомассасындағы маңызды қоректік заттардың салыстырмалы атомдық концентрацияларын көрсетеді және әдетте "106 C: 16 N: 1 P" деп жазылады. Бұл 106 көміртек атомын (немесе 106 молекуласын) "бекіту" үшін бір фосфор атомы мен 16 азот атомы қажет екенін білдіреді. Зерттеулер бұл тұрақтыны "106 C: 16 N: 1 P: .001 Fe" деп кеңейтті, яғни темір жетіспейтін жағдайда темірдің әрбір атомы 106 000 көміртек атомын немесе массалық есептегенде темірдің әрбір килограмы 83 000 кг көмірқышқыл газын бекіте алады. 2004 жылғы EIFEX эксперименті бойынша көмірқышқыл газы мен темірдің экспорт қатынасы шамамен 3000:1 болды. Атомдық қатынасы шамамен: "3000 C: 58,000 N: 3,600 P: 1 Fe". Сондықтан, HNLC аймақтарында темірдің шамалы мөлшері (массаның триллионнан бір бөлігімен өлшенгенде) темірдің килограмына 100 000 килограмм планктонға тең келетін фитопланктонның үлкен гүлденуін тудыруы мүмкін. Темір бөлшектерінің мөлшері маңызды. 0,5–1 микрометр немесе одан кіші бөлшектер шөгу жылдамдығы және биологиялық қолжетімділік тұрғысынан идеалды болып көрінеді. Осындай кішкентай бөлшектерді цианобактериялар және басқа фитопланктон оңай сіңіреді, ал судың беткі қабатының араласуы оларды ұзақ уақыт батып кетпей, эуфотикалық немесе күн сәулесіне толы биологиялық белсенді тереңдікте ұстап тұрады. HNLC аймақтарына аз мөлшерде темір қосудың бір жолы – атмосфералық метанды жою. Атмосфералық шөгінді темірдің маңызды көзі болып табылады. Спутниктік суреттер мен деректер (PODLER, MODIS, MSIR сияқты) және артқы траектория талдауы темірді қамтитын шаңның табиғи көздерін анықтады. Темірлі шаң топырақтан эрозияға ұшырап, желмен тасымалданады. Шаң көздерінің көп бөлігі Солтүстік жарты шарда орналасқан болса да, ең ірі шаң көздері Солтүстік және Оңтүстік Африкада, Солтүстік Америкада, Орталық Азияда және Австралияда орналасқан. Атмосферадағы гетерогенді химиялық реакциялар шаңдағы темірдің түрін өзгертеді және шөгінді темірдің биологиялық қолжетімділігіне әсер етуі мүмкін. Аэрозольдердегі темірдің ерігіш түрі топыраққа қарағанда әлдеқайда жоғары (~0,5%). Ерітілген органикалық қышқылдармен бірнеше фотохимиялық өзара әрекеттесулер аэрозольдегі темірдің ерігіштігін арттырады. Олардың ішінде темірлі минералдардан оксалатпен байланысқан Fe(III) фотохимиялық тотығуы маңызды. Органикалық лиганд темір бар минералдың (гематит немесе гоетит сияқты) Fe(III) металл орталығымен беттік кешен құрайды. Күн сәулесіне ұшырағанда кешен қоздырылған энергия күйіне өтеді, онда лиганд көпір және электрон доноры ретінде әрекет етеді, Fe(III) -ге электрон беріп, ерігіш Fe(II) -ні құрайды. Осыған сәйкес, зерттеулер Fe(II) және Fe(III) концентрацияларының күндізгі айырмашылығын анықтады, онда күндізгі Fe(II) концентрациясы Fe(III) концентрациясынан жоғары болады.

Темірдің көзі ретінде жанартау күлдері

Жанартау күлі әлемдік мұхиттарды темірмен қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады. Жанартау күлі шыны сынықтарынан, пирогенді минералдардан, лит бөлшектерінен және күлдің басқа да түрлерінен құралған, олар сумен жанасқанда туындайтын реакция түріне және құрылымына қарай әртүрлі жылдамдықпен қоректік заттарды бөліп шығарады. Тұнба жазбаларындағы биогендік опалдың артуы соңғы миллион жыл ішінде темірдің жинақталуының күшеюімен байланысты. 2008 жылдың тамызында Алеут аралдарындағы жарылыс нәтижесінде қоректік заттар жетіспейтін Солтүстік-Шығыс Тынық мұхитына күл шашылды. Бұл күл мен темірдің жинақталуы субарктикалық аймақта байқалған ең ірі фитопланктон гүлденулерінің біріне себеп болды.

Көміртегі тұтқындауы

Биологиялық көміртегі жинақтауының бұрынғы мысалдары, Азолла оқиғасы сияқты, планетаның температурасын төмендетіп, маңызды климаттық өзгерістерге әкелді. Кальций немесе кремний карбонаты қаңқаларын жасайтын диатомдар, коколитофоралар және форманифералар сияқты планктон тікелей көміртегіні жинақтауға ең көп үлес қосады. Бұл организмдер өлген кезде, олардың карбонат қаңқалары салыстырмалы түрде жылдам батып, «теңіз қар» деп аталатын көміртегіге бай терең теңіз шөгінділерінің маңызды бөлігін құрайды. Теңіз қарға балық зәрлері мен басқа да органикалық қалдықтар да кіреді және белсенді планктон гүлденуінен мыңдаған метр тереңге түседі. Планктон гүлденуінен пайда болған көміртегіге бай биомассаның жартысынан астамы (немесе одан да көп бөлігі) жайылымдық организмдер (зоопланктон, криль, ұсақ балықтар және т.б.) арқылы жеке тірішілік етеді, бірақ 20-30% термоклин астындағы судың салқын қабаттарына шөгеді. Бұл бекітілген көміртегінің көп бөлігі тереңдікке түседі, бірақ маңызды бөлігі қайта еріп, минералданады. Дегенмен, осы тереңдікте бұл көміртегі теңіз ағымдарында тоқтатылып, ғасырлар бойы атмосферадан оқшауланады.

Талдау және сандық анықтау

Биологиялық әсерлерді бағалау және нақты бір гүлдену арқылы сіңірілген көміртегі мөлшерін растау үшін кемедегі және қашықтықтан алынған үлгілерді, су асты сүзгі тұзақтарын, іздеу буйы спектроскопиясын және спутниктік телеметрияны қолданатын түрлі өлшемдер қажет. Күтпеген мұхит ағыстары тәжірибелік темір участаларын пелагикалық аймақтан шығарып, тәжірибені күшсіз етуі мүмкін. Тыңайтқыштардың жаһандық жылынумен күресу әлеуетін келесі деректер көрсетеді. Егер фитопланктон Антарктика айналасындағы мұхит ағымының беткі аралас қабатындағы барлық нитрат пен фосфатты органикалық көміртекке айналдырса, нәтижедегі көмірқышқыл газ дефициті атмосферадан жылына 0,8-1,4 гигатонна көміртек сіңіру арқылы толықтырылуы мүмкін. Бұл көрсеткіш шамамен 6 гигатоннаға жуық жылдық антропогендік жанар май өртеуімен салыстыруға болады. Антарктика айналасындағы мұхит ағымы аймағы – темірмен тыңайту жүргізілетін бірнеше аймақтың бірі, ал Галапагос аралдары да ықтимал қолайлы орын болып табылады.

Диметил сульфиді және бұлттар

[[File:CLAW гипотезасының графигі 1 AYool. png|thumb|right|CLAW гипотезасының схемалық диаграммасы (Charlson et al., 1987). Бұл Джеймс Лавлоктың өзінің Gaia гипотезасын мысалмен түсіндіру үшін қолданған мысалдардың бірі. SOFeX барысында ұрықтандырылған аймақта ДМС концентрациясы төрт есеге артты. Оңтүстік мұхитты кең ауқымда темірмен тыңайту сіркіртке байланысты салқындауға, сондай-ақ сіңіру нәтижесінде және мұхиттың альбедосының артуына байланысты салқындауға әкелуі мүмкін, алайда осы әсердің салқындату шамасы өте күмәнді.

Қаржылық мүмкіндіктер

Киото хаттамасынан бастап бірнеше елдер мен Еуропалық Одақ сертификатталған эмиссияны азайту кредиттерімен (CER) және көміртегі кредиттерінің басқа түрлерін саудалайтын көміртегі офсет нарықтарын құрды. 2007 жылы CER-лер шамамен 15-20 €/тонна CO2e бағасымен сатылды. Темірмен тыңайту, тазалау, тікелей инъекциялау және басқа өнеркәсіптік тәсілдермен салыстырғанда салыстырмалы түрде арзан, және теориялық тұрғыдан 5 €/тоннадан кем шығынмен көміртегін сіңіре алады, бұл айтарлықтай кіріс әкеледі. 2010 жылдың тамызында Ресей офсет провайдерлері үшін белгісіздікті азайту мақсатында офсеттерге 10 €/тонна ең төменгі баға белгіледі. Ғалымдар 1980 жылдан бері жаһандық планктон өндірісі 6-12% төмендегенін хабарлады. Толық масштабтағы планктонды қалпына келтіру бағдарламасы шамамен 3-5 миллиард тонна көміртегі сіңіру қабілетін қалпына келтіре алады, бұл көміртегі офсеттерінің құны 50-100 миллиард еуроға бағаланады. Дегенмен, 2013 жылғы зерттеу темірмен тыңайтудың шығындары мен пайдасы арақатынасы көміртегіді ұстау және сақтау және көміртегі салығынан төмен екенін көрсетеді.

Талқылау

Теңізде темір тыңайтуы жаһандық жылынуды баяулатуға қуатты тәсіл болуы мүмкін, бірақ осы стратегияның тиімділігі және оның болуы мүмкін зиянды салдары туралы қазіргі кезде пікір таласы жүріп жатыр.

Сақтық қағидаты

Алдын ала сақтандыру қағидаты – қоршаған ортаны сақтауға қатысты ұсынылған ереже. 2021 жылы жарияланған мақалада ескерту қағидасы (ПП) – "ПП дегеніміз, адамның қызметі моральдық тұрғыдан қабылдауға келмейтін зиянға алып келуі ғылыми тұрғыдан мүмкін болған жағдайда, осы зиянды болдырмау немесе азайту үшін шаралар қолданылуы керек: белгісіздік әрекетті кейінге қалдыруға себеп болмауы тиіс" деген түсінік. Осы қағидаға сүйене отырып, және темірмен тыңайтудың салдарына қатысты деректердің жеткіліксіздігіне байланысты, осы саланың жетекшілері осы процедураның зиянды әсерлерінен сақтануға міндетті. Бұл көзқарас темірмен тыңайтуды кең көлемде қолдануға қарсы аргументтердің бірі болып табылады, кем дегенде, осының салдарына талдау жасау үшін жеткілікті деректер жиналғанша.

Экологиялық мәселелер

Сыншылар тыңайтқыш қолданудың зиянды балдырлар гүлдеуін (ЗБГ) тудыруы мүмкін деп алаңдайды, себебі темір теңіз экожүйесіне түскенде көптеген уытты балдырлар көбейеді. Дегенмен, 2010 жылғы зерттеуде жоғары нитратты, төмен хлорофиллді теңіз аймағында темірмен тыңайтқанда, әдетте ашық мұхитта улы емес Pseudo nitzschia diatom spp. түрлері домин қышқылының улы деңгейін өндіре бастағаны анықталды. Мұндай уытты заттар бар тіпті қысқа мерзімді гүлдеулер де теңіздің тағамдық тізбегіне зиян келтіруі мүмкін. Фитопланктонның көп бөлігі теңіз тағамдық тізбегінің негізін құрайтындықтан, зиянсыз немесе пайдалы болып табылады. Тыңайтқыш қолдану фитопланктонды тек ашық мұхиттарда (жағалаудан шалқары) ғана көбейтеді, онда темір тапшылығы байқалады. Көптеген жағалау сулары темірге толы, сондықтан оған қосымша темір салудың ешқандай пайдасы жоқ. Сонымен қатар, темірмен тыңайтқанда минералдану деңгейі жоғарылайтыны көрсетілді, бұл планктон массаларының жаңаруына әкеледі. Бұл ешқандай пайдалы әсер бермейді, керісінше, көмірқышқыл газының көбеюіне себеп болады. Соңғы 2010 жылғы зерттеуде темірмен байыту жоғары нитратты, төмен хлорофиллді аймақтарда уытты диатомдардың өндірісін ынталандыратыны көрсетілді, бұл авторлардың пікірінше, "ірі масштабты темір тыңайтқыштарының жалпы пайдасы мен тұрақтылығына қатысты маңызды алаңдаушылықтарды тудырады". Киттер бөліп шығаратын азот және темір хелаты, көміртегіні ұзақ мерзімге тоқтатуға қоса, теңіз тағамдық тізбегіне маңызды пайда әкеледі.

Мұхиттың қышқылдануы

2009 жылғы зерттеуде темірмен тыңайтудың атмосфералық CO2 және мұхиттың қышқылдығын төмендету әлеуеті әлемдік мұхит көміртегі моделі арқылы тексерілді. Зерттеуде: «Біздің модельдеулер көрсеткендей, мұхитты темірмен тыңайту, тіпті ең нашар жағдайда, жаһандық беткі макроэлементтердің концентрациясын нөлге дейін төмендеткен жағдайда да, мұхит бетіндегі CO2-нің қышқылдануына ықпалы шамалы» деп қорытындыланды. Өкінішке орай, темір тыңайтудың CO2 деңгейіне тигізетін әсері төмен болғандықтан, мұхиттың қышқылдануына тигізер әсері де өзгере қоймас. Мартиннің 1988 жылы Вудс-Холл океанографиялық институтында айтқан «Маған жарты танкер темір беріңіз, мен сізге мұз дәуірін сыйлаймын» деген сөзі он жылдық зерттеулерге бастау берді. Осы зерттеулер темір тапшылығы мұхиттың өнімділігін шектейтінін және климаттың өзгеруімен күресуге бір жол ұсынатынын көрсетті. Мартиннің гипотезасын ең сенімді түрде растаған оқиға – 1991 жылы Филиппиндегі Пинатубо тауының атқылауы болды. Эколог Эндрю Уотсон осы атқылаудан алынған жаһандық мәліметтерді талдап, әлемдік мұхиттарға шамамен 40 000 тонна темір шаңы түскенін анықтады. Бұл бір реттік тыңайту оқиғасынан кейін атмосферадағы CO2 деңгейінің айқын төмендеуі және оттегі деңгейінің параллель түрде өсуі байқалды. Лондондық демпинг конвенциясының қатысушылары 2008 жылы тыңайту туралы міндетті емес резолюцияны қабылдады (LC LP.1(2008) деп белгіленген). Резолюцияда айтылғандай, заңды ғылыми зерттеулерден басқа, мұхитты тыңайту қызметі «Конвенция мен Протоколдың мақсаттарына қайшы келеді және қазіргі уақытта демпинг анықтамасынан босатуға құқық бермейді». Теңізге қалдықтарды тастауды реттейтін, мұхитты тыңайтуға қатысты ғылыми зерттеулерді бағалау аясын (LC LP.2(2010) деп белгіленген) Конвенцияның қатысушы тараптары 2010 жылдың қазан айында қабылдады (LC 32/LP 5). Көптеген мұхит зертханалары, ғалымдар мен компаниялар тыңайтуды зерттеді. 1993 жылдан бастап он үш зерттеу тобы фитопланктонның гүлденуін темірмен күшейту арқылы ынталандыруға болатынын көрсеткен мұхиттық сынақтарды аяқтады.