《海藻有助于在沉积物中捕获二氧化碳》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2019-06-05
  • 每个海滩游客都可以在海洋中发现海藻或堆积在海滩上,但佛罗里达州立大学的研究人员与英国同事一起发现,这些粘糊糊的大型藻类在永久性地从大气中去除二氧化碳方面发挥着重要作用。

    他们的作品发表在美国生态学会的生态专题期刊上。

    研究人员与英国普利茅斯海洋实验室的生态学家合作,研究了海藻如何吸收碳并对其进行处理,将其捕获在海底。

    “海藻在'蓝碳'储存文献中被忽略,有利于海草和红树林,它们从沉积物中捕获碳,并在根结构中捕获自身的生物量,”生物科学助理教授Sophie McCoy说。 “研究碳循环的海洋学家经常忽视大型藻类,因为它们的高生产力发生在靠近海岸的地方,并被认为可以在当地停留和循环。”

    在设计该研究时,研究人员怀疑,每年藻类的高生产力和大量季节性生物量将提供比通常考虑的更远的海域碳补贴,并且这些补贴对那里的底栖食物网很重要。

    这正是他们发现的。他们还发现,这是导致在海洋沉积物中埋藏海藻碳的过程。

    蓝碳是通过光合作用捕获在海洋系统中的碳,然后通过将其捕获在海底中。研究人员对环境DNA进行了测序,并对英国普利茅斯海岸外一年多的稳定同位素数据进行了模拟。通过这一点,他们发现海藻碎片是海洋生物食物网的重要组成部分,大部分碎片最终储存在沉积物中或进入海底的食物网。

    FSU沿海和海洋实验室的研究人员Jeroen Ingels表示,这项研究不仅解释了海藻在食物网中的作用,而且还表明影响海藻和海底的人类活动很重要。监视。

    “影响大型藻类和沉积物栖息地及其间质动物的人类活动正在破坏这些系统通过影响其吸收和循环碳的潜力来减缓气候变化的潜力,”他说。 “这项研究真正以一种新的方式说明了海藻和随后的底栖动物如何能够以显着的方式为蓝碳做出贡献。”

    该团队发现,每年每平方米的沉积物中约有8.75克大型藻类碳被捕获。

    普利茅斯海洋实验室的科学家,该论文的第一作者Ana M. Queiros说,这些沉积物中捕获的海藻碳的首次测量为科学家提供了更多信息,帮助他们开发可持续的环境实践。

    “他们告诉我们,蓝色碳有意义的海洋栖息地的全球范围可能比我们之前想象的要宽得多,”她说。 “确定这些领域并促进其管理将使我们充分利用海洋蓝碳的全部潜力,以稳定全球气候系统。”

    ——文章发布于2019年6月3日

相关报告
  • 《海上风电场将有助于从大气中捕集二氧化碳》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2022-03-05
    • 近日,在美国马萨诸塞州和纽约州沿海,开发商正准备建造美国首批获得联邦政府批准的公用事业规模海上风力发电场,该风电场共74台涡轮机,可为47万户家庭供电。此外,美国东海岸还有10多个海上风电项目正在等待审批。 美国政府的目标是,到2030年海上风电装机容量将达到30吉瓦,足以为1000多万户家庭供电。 用风能等清洁能源取代化石燃料对阻止气候变化至关重要。但这种转变发生的速度还不够快,不足以阻止全球变暖。人类活动向大气中注入了大量二氧化碳,因此还必须从空气中捕集二氧化碳并永久封存。海上风电场具有独特的优势,既能做到这两点,又能省钱。 研究人员一直在探索将风力涡轮机与直接从空气中捕集二氧化碳并将其封存在海底天然储存库的技术相结合的可能性。这些技术的结合,可以降低碳捕集的能源成本,把对陆上管道的需求降至最低,从而减少对环境的影响。 几家研究团队和科技初创企业正在测试直接从大气中吸收二氧化碳的直接空气捕集装置。这些装置使用过滤器或溶液,从吹过的空气中捕集二氧化碳。过滤器一旦装满,就需要用电力和热来释放二氧化碳并重新开始捕集循环。这一过程要想实现净负排放,能源必须是零碳的。 目前,世界上最大的主动式直接空气捕集厂通过使用废热和可再生能源来捕集二氧化碳。该厂位于冰岛,能将从空气中捕集的二氧化碳注入地下的玄武岩中,在地下,二氧化碳与玄武岩发生反应并钙化,变成固体矿物。而类似的碳捕集过程也可以在海上风力涡轮机上实现。 如果把直接空气捕集系统与海上风力涡轮机结合起来,它们将直接从多余的风能获得清洁能源,并可将捕集的二氧化碳直接输送至海底储存,从而减少大规模管道系统建设成本。 研究人员正在研究直接空气捕集系统在海洋条件下如何运转。直接从空气中捕集二氧化碳的技术在陆地上的应用才刚刚开始,这项技术还需要进一步改进,以适应比陆地条件更加“恶劣”的海洋环境。但是现在就应该开始规划海上风电场碳捕集项目,以使风电场定位为碳封存的场所,并设计建设可共享平台、海底基础设施和电缆的网络。 风能是间歇式能源。人们对能源的需求也会发生变化。当风力发电能力大于需求时,生产就会减少,可以使用的电力就会流失。利用风力发电的多余电力来捕集空气中的二氧化碳并将其封存,提高了风能利用率。 例如,纽约州的目标是到2035年建成9吉瓦的海上风电装机容量,预计每年可提供27.5太瓦时的电力。根据美国此前的弃风率,要实现这一目标需要进一步扩建海上风力发电厂,预计到时每年将有825兆瓦时的电力盈余。假定直接从空气中捕集二氧化碳的效率继续提高并可以实现商业目标,这些多余的能源可用于每年捕集和封存超过50万吨二氧化碳。 仅仅使用多余的风能,就已能捕集超过50万吨二氧化碳,如果风电场碳捕集系统可以使用更多风能,其碳捕集和封存的潜力都会增大。 联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)预计,为把全球变暖幅度控制在比工业化前水平低1.5摄氏度以内,本世纪必须从大气中捕集1000亿~1万亿吨二氧化碳。 研究人员估计,美国东海岸计划开发的海上风力发电项目附近的海底地质构造能够封存超过5000亿吨二氧化碳。玄武岩很可能也存在于该地区一连串被掩埋的盆地中,这可以进一步增强封存能力,使二氧化碳与玄武岩发生反应并随着时间的推移而固化,但地质勘探尚未对这些沉积物进行测试。同时规划发展风力发电和碳捕集,既能节约时间,又能降低成本。 新建具有直接空气捕集能力的海上风电场,既可向电网输送可再生能源,又可为碳捕集和封存提供多余的电力,从而优化大规模海上风电项目投资,实现直接的气候效益。 但这需要在施工前很早就开始进行规划,启动风电与碳捕集并举的海洋地球物理调查、环境监测和审批流程,以节省建设时间、改善环境管理。
  • 《 《Science Advances》:模型表明在深海沉积物中封存二氧化碳可能是可行的》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:mall
    • 发布时间:2018-07-23
    • 北京大学的研究人员发现液态CO2可以安全地隔离在深海沉积物中。TengYihua和ZhangDongxiao发表在《Science Advances》上的论文,描述了他们为模仿海底下的二氧化碳注入而建立的模型。 CO2被认为是主要的温室气体之一,一些方法专注于寻找防止释放的方法,而其他方法则寻找捕获和存储方法。其中一个地方是位于海底的沉积物,但是,正如作者所指出的那样,以前几乎没有人做任何工作来确定这样的场地是否能够容纳CO2而不会泄漏到水中-最终进入大气层。在这项新研究中,研究人员建立了一个模拟海底沉积物条件的模型,以及注入液态CO2时可能发生的情况。他们发现,在某些条件下,向沉积物中注入CO2会形成水合物,水合物作为一种盖层,防止CO2液体向上渗出。随着时间的推移,CO2和水合物都溶解在孔隙流体中。研究人员进而提出了在海底沉积物中封存CO2的现实世界研究,以确定它是否是一种可行的解决方案。 (荣坤波编译;王琳审校) (信息来自中国科学院海洋所《海洋科学快报》2018年第25期)