Het zo snel mogelijk terugbrengen van de netto-uitstoot van broeikasgassen tot nul en het bereiken van "koolstofneutraliteit" is de sleutel tot het aanpakken van de opwarming van de aarde en klimaatverandering. De oceaan is de grootste actieve koolstofpool ter wereld, met een enorm potentieel om negatieve emissies te helpen bereiken door als koolstofput te dienen.

Onlangs, onderzoekers ontdekten dat het toevoegen van een kleine hoeveelheid aluminium om concentraties in het 10x nanomolair (nM) bereik te bereiken, de netto fixatie van CO kan verhogen ₂ door mariene diatomeeën en verminderen hun ontbinding, waardoor het vermogen van de oceaan om CO . te absorberen wordt verbeterd ₂ en koolstof op diepe oceaandiepten vast te leggen.

De studie, gepubliceerd in Limnologie en oceanografie op 3 mei, werd uitgevoerd door een gezamenlijk team onder leiding van Prof. Tan Yehui van het South China Sea Institute of Oceanology (SCSIO) van de Chinese Academie van Wetenschappen en Prof. Peter G.C. Campbell van het Eau Terre Environnement Research Center van het National Institute of Scientific Research, Canada.

Volgens de eerdere 'ijzerhypothese, ' het toevoegen van een kleine hoeveelheid ijzer aan de ijzerbeperkte maar voedselrijke oceanen zou de groei van marien fytoplankton (microalgen) en hun opname van CO aanzienlijk kunnen bevorderen ₂ , en de daaruit voortvloeiende begraving van organisch materiaal in de oceaan. Echter, de resultaten van experimenten met kunstmatige ijzerbemesting ondersteunde de ijzerhypothese niet volledig en latere studies suggereerden dat het negeren van de effecten van aluminium en andere elementen de reden kan zijn.

"In feite, natuurlijke ijzerbemesting, zoals veroorzaakt door stofafzetting, opwelling en hydrothermale ontluchting, voorziet de oceaan niet alleen van ijzer, maar ook aluminium en andere elementen. Aluminiumconcentraties in de bovenste oceaan zijn meestal een orde van grootte hoger dan die van ijzer, " zei prof. Tan.

Het team van prof. Tan en hun medewerkers ontdekten dat aluminium niet alleen de efficiëntie van het gebruik van ijzer en opgeloste organische fosfor door marien fytoplankton kan verbeteren, waardoor de koolstoffixatie in de bovenste oceaan wordt verbeterd, maar kan ook de afbraaksnelheid van biogene organische koolstof verminderen en de export en opslag van koolstof in diepe oceaandiepten verbeteren.

Ze vonden ook een significante negatieve correlatie tussen aluminiuminput in de Zuidelijke Oceaan en atmosferische CO ₂ concentratie in de afgelopen 160, 000 jaar.

Op basis van hun bevindingen over aluminium, ze verbeterden de oorspronkelijke "ijzerhypothese" door de "ijzer-aluminiumhypothese" voor te stellen om de rol van de twee elementen in klimaatverandering beter te verklaren.

In dit onderzoek, de onderzoekers gebruikten radiokoolstof ( ¹⁴ C) als een tracer om aan te tonen dat het toevoegen van aluminium aan zeewater om sporenconcentraties te bereiken (bijv. 40 nM) verhoogde de netto koolstoffixatie van mariene diatomeeën met 10% tot 30%.

Belangrijker, deze studie toonde aan dat milieurelevante lage concentraties aluminium de dagelijkse afbraaksnelheid van door mariene diatomeeën geproduceerde organische koolstofdeeltjes met 50% of meer kunnen verminderen.

Berekeningen op basis van de nieuwe gegevens suggereren dat het toevoegen van aluminium met een concentratie van 40 nM of lager aan de oceaan de hoeveelheid organische koolstofdeeltjes die naar een diepte van 1 wordt geëxporteerd, kan verhogen. 000 m en dieper met 1-3 ordes van grootte. Dit zal de koolstofopslagcapaciteit van de oceaan aanzienlijk vergroten en koolstof voor een lange tijd in de oceaan vastleggen, waardoor de klimaatverandering wordt verbeterd.