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海洋炭素隔離

1990
Deep-sea research vessel conducting ocean carbon sequestration experiments in oceanography.

(画像はイメージです)

二酸化炭素を回収し、地球最大の炭素吸収源である深海に貯蔵する手法である。具体的な方法としては、液体二酸化炭素を水柱または深海底に直接注入する方法や、光合成によって二酸化炭素を吸収する植物プランクトンの増殖を促進する海洋施肥などが挙げられる。しかし、どちらの方法も、海洋酸性化や海洋生態系への予測不可能な影響など、環境面で大きな懸念がある。

The ocean naturally absorbs vast quantities of atmospheric CO2 through two primary mechanisms: the ‘solubility pump’ and the ‘biological pump’. The solubility pump involves CO2 dissolving in cold, dense surface water at high latitudes, which then sinks and circulates in the deep ocean for centuries. The biological pump involves marine organisms, primarily phytoplankton, converting CO2 into organic matter through photosynthesis. When these organisms die, a fraction of their carbon sinks to the deep ocean.

海洋隔離計画は、これらのプロセスを加速させることを目的としている。直接注入方式では、圧縮した二酸化炭素を水深1,000~3,000メートルまで注入する。この深さでは、高圧によって二酸化炭素は海水よりも密度の高い液体となり、理論的には海底に安定した貯留層を形成する。しかし、この方法では極度の酸性度の高い領域が形成され、ほとんどの海洋生物にとって致命的となる。

海洋施肥、特に鉄施肥は、鉄などの微量栄養素を海洋の一部に添加して、大規模な植物プランクトンの増殖を引き起こすものです。これは生物ポンプの働きを強化するという仮説に基づいています。しかし、実際に深海に到達する炭素量については実験結果がまちまちであり、海洋食物連鎖の基盤を変化させ、無酸素状態の「デッドゾーン」を生み出す可能性について大きな懸念があります。こうした深刻な環境リスクと、ロンドン条約/議定書などの国際条約に基づく法的不確実性のため、大規模な海洋隔離は現在行われていません。

UNESCO Nomenclature: 2508
海洋学

タイプ

環境工学プロセス

混乱

増分

使用法

概念的/理論的

前駆物質

  • 海洋が主要な炭素吸収源としての役割を担っていることの発見
  • 海洋生物ポンプと溶解ポンプの理解
  • 深海潜水艇および遠隔操作型無人探査機(ROV)の開発
  • 海洋生産性における微量栄養素(鉄など)の制限的役割に関する研究
  • 化学海洋学と炭素循環モデリングの進歩

アプリケーション

  • 深海環境における二酸化炭素の運命を研究するための実験
  • 地球規模の炭素循環と海洋化学を理解するためのモデル
  • 地球工学に関する提案は、国際協定によって大部分が禁止されているものの、

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連キーワード:海洋隔離、直接注入、海洋施肥、生物ポンプ、溶解ポンプ、海洋酸性化、海洋生態系、鉄施肥、炭素循環、地球工学。

歴史的背景

海洋炭素隔離

1982
1990
1990
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1990
2000
2006
1980
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1990
1990
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1993
2001-09-01

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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