氣候變化:用大規模海藻養殖捕獲大氣中的二氧化碳

潛水的研究人員用尺測量海藻
Seafields的研究人員在策略漂浮馬尾藻的厚度

想像一下,在非洲大陸和南美大陸之間的南大西洋上漂浮著一個像克羅地亞國土那樣大的的海藻養殖場。

在海洋中湧動的海藻,每年從大氣中吸收億萬噸的碳物質,讓其沉入洋底,變得無害。

想入非非?或許。但是一個英國商人計劃建立這樣的海藻養殖場,並爭取在2026年前投入運營。

研究人員說,減少世界的排放並不足以解決全球變暖問題,但是捉獲碳對控制全球變暖可能很關鍵。不過捕捉碳的計劃到目前為止規模都不大,成功也較有限。

如果希望此舉奏效,就需要更大膽、更大規模、而且對投資者更具吸引力的項目。

商人約翰·奧克蘭(John Auckland)認為自己就有這樣一個想法。他希望利用他所稱的浮動馬尾藻「神奇的屬性」,他相信他的Seafields浮動養殖場將從大氣中吸收足夠的二氧化碳,減緩氣候變化,同時為投資者贏得碳信用。

奧克蘭雄心勃勃,他的計劃涉及佔用 55,000平方公里的海面。規模足夠大才能對人類每年排入大氣的500億噸二氧化碳有抵消作用。

奧克蘭的大型養殖場計劃每年吸收10億噸二氧化碳。

馬尾藻周圍安裝了防止海藻流散的浮標
測試如何在開闊海洋中把馬尾藻聚集在一起不流失

這個項目目前在加勒比海和墨西哥進入對技術路試階段。他們從海洋生物學者維克多·斯米塔謝(Victor Smetacek)教授的想法中獲得靈感,斯米塔謝一直對在巨大的海洋環流中繁殖海藻的潛力感興趣。

他說,「洋流中有各種東西。最著名的例子當然是塑料垃圾,它們在亞熱帶海洋環流中存在並蓄積。」

同樣,這些巨大的環流聚集了浮動塑料物形成的浮島,Seafields項目計劃利用它們繁殖馬尾藻。

奧克蘭說,「環流能防止馬尾藻流散。只要我們創造合適的條件,它們就會在那裏生長,而且只在那裏生長。如果任何海藻從養殖場流走,它們就會死去,或不能繼續生長。」

海藻養殖場
海藻養殖場

他的想法最好不要出錯。數十年來,加勒比海的旅遊業一直受馬尾藻困擾。當馬尾藻被沖上海灘,腐爛後散發出難聞的氣味,是躺在海灘休閒人們的噩夢。

不過Seafields相信,他們的海藻不會發生這種情況。他們表示,如果海藻從養殖場流散,因為沒有營養物就生存不下去。按照計劃,營養物從大洋深處提取,提供給養殖的海藻。

因為亞熱帶海洋整天陽光照射造成的蒸發效果,海洋環流保持了表面海水就具有多鹽、低養分的特點。這就是為什麼斯米塔謝教授把海洋環流稱作"海洋沙漠"的原因。

不過隨著這些「沙漠」緩慢旋轉,它們掠過更冷,更富於營養的海洋下層,這位教授希望把那些海水提取到表面為馬尾藻提供營養。

「如果用管道連接更富於營養的深層海水」,斯米塔謝教授解釋說,「把海水從下面帶到表面,讓那些海水溫度升高,任何海水就能自己向上循環,不停地循環下去。」

海藻養殖場
海藻養殖場

公司團隊在2023年初將測試這種技術。那將是個令人緊張的關鍵時刻。這種想法早在1956年就成型了,鹽水湧泉效果也成功地形成了,但是像Seafields計劃中的大規模實踐卻從來沒有嘗試過。

如果鹽水湧泉效果能大規模運營,斯米塔謝教授預測會取得馬尾藻的大豐收。

「它們的生長速度驚人。馬尾藻每十天就能把生長體積擴大一倍,」 他說。「海藻的好處是可以用聯合收割機收獲它們。」

按照斯米塔謝教授的設想,漂浮在海水的收割機能把海藻成捆提取,再把它們送到深處的洋底,在洋底的缺氧環境中海藻不會腐爛。它們吸收的二氧化碳也會北封閉在海藻結構中。目前測試正在進行,但按照公司團隊的設想,被捕捉到的碳能夠被封存數百,甚至數千年。

Seafields的資助方希望馬尾藻養殖能給他們帶來經濟回報。他們計劃把通過捕捉二氧化碳得到的碳信用在世界碳排放交易市場上出售,碳信用交易讓諸如航空公司這些不容易減排的公司能夠購買在別處減排取得的信用。

顯示浮動馬尾藻養殖場的電腦模擬圖
顯示浮動馬尾藻養殖場的電腦模擬圖

碳排放交易市場的批評者說,用捕捉二氧化碳盈利導致掮客過度銷售減排技術,最終導致無法實現初衷。這就產生了一個問題:在實驗室顯得很有前途的計劃在實際當中在野外應用的時候是否能奏效?

英國東英吉利大學的尼姆·沃恩(Nem Vaughan)博士說:「我是個枯燥的科學工作者,(我想要)更多數據,更多研究,然後才能充滿信心地說那樣十億噸規模的去碳過程能夠成真。」

沃恩博士還擔心這種計劃本身可能對生態系統產生深遠的影響。Seafields能保持在南大西洋上如此多具有潛在破壞性的海藻不流失?鹽水湧泉足夠牢固,能經得住各種天氣的考驗嗎?

她說,「如果大量塑料管道在大西洋巨大的風暴中漂走,最近剛發生過類似事件,那就會影響公眾情緒了。」

她說,有技術上沒那麼多挑戰性、同時也能幫助大自然的方式,諸如多種樹和灌木籬牆,保護泥炭地這種能夠自然吸收二氧化碳的地帶。不過她認為,最重要的是「我們需要不干預上面的(二氧化碳)。只需要別動地上的化石燃料。不動地上的、要比去捕捉已經散佈到空氣中的二氧化碳要容易得多。"

奧克蘭承認他們計劃流程當中的一些因素並沒有經過證明,但是認為值得一試。

他說,「在日常生活中我見過風險更大的事情,投資者也願意投資。」

「我們能夠在應對氣候變化危機當中取得重要進展。你不能不冒這個險,因為所有人都那樣想,那就沒有人會在如此規模上尋找解決途徑。」