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海洋碳封存

1990
在海洋学领域进行海洋固碳实验的深海研究船。.

(图片仅供参考)

Involves capturing CO2 and storing it in the deep ocean, which is the planet’s largest carbon sink. Methods include direct injection of liquid CO2 into the water column or onto the deep seafloor, and ocean fertilization to stimulate phytoplankton growth, which absorbs CO2 via 光合作用. Both approaches have significant environmental concerns, primarily ocean acidification and unpredictable impacts on marine ecosystems.

海洋通过两种主要机制自然吸收大气中的大量二氧化碳:溶解泵和生物泵。溶解泵 泵 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 光合作用. When these organisms die, a fraction of their carbon sinks to the deep ocean.

海洋封存方案旨在加速这些过程。直接注入是指将压缩的二氧化碳泵入1000至3000米的深海。在这些深度,高压会使二氧化碳变成比海水密度更大的液体,理论上会在海底形成稳定的池。然而,这会形成极酸区域,对大多数海洋生物来说是致命的。

海洋施肥,特别是铁施肥,是指向部分海洋区域添加铁等微量营养素,以引发大规模浮游植物爆发。其假设是,这将增强生物泵的效率。然而,实验结果表明,实际到达深海的碳量并不一致,而且人们也十分担忧这会改变海洋食物网的基础,并可能造成缺氧的“死亡区”。由于这些严重的环境风险以及《伦敦公约》/议定书等国际条约下的法律不确定性,目前尚未开展大规模海洋碳封存项目。

UNESCO Nomenclature: 2508
海洋学

类型

环境工程过程

中断

递增

用法

概念性/理论性

前体

  • 发现海洋作为主要碳汇的作用
  • 了解海洋生物和溶解度泵
  • 深海潜水器和遥控潜水器(ROV)的开发
  • 微量营养素(如铁)对海洋生产力的限制作用研究
  • advances in chemical oceanography and carbon cycle 造型

应用程序

  • 研究深海环境中二氧化碳命运的研究实验
  • 了解全球碳循环和海洋化学的模型
  • 地球工程提案,尽管在很大程度上受到国际协议的禁止

专利:

NA

潜在创新理念

  • 在深海中培育和沉没海带等大型藻类(生物质沉没)
  • 通过向海水中添加碎硅酸盐矿物来增强海洋碱度,以抵消酸化
  • 利用电化学系统去除海水中的二氧化碳,使海洋能够从大气中吸收更多二氧化碳
  • 开发自主水下航行器来监测局部碱度增强的长期生态影响
  • 创建人工下沉系统,加速富含碳的地表水向深海的输送
  • 改造浮游植物,使其拥有更致密的外壳,提高其下沉效率
  • 使用 声学 fields to non-invasively monitor deep-sea CO2 plumes
  • 开发缓慢释放微量营养素的可生物降解聚合物,以避免有害藻华
  • 建立全球传感器网络,实时精确追踪海洋碳循环
  • 大规模养殖贝类,并将富含碳的贝壳埋在缺氧环境中
相关领域:海洋封存、直接注入、海洋施肥、生物泵、溶解泵、海洋酸化、海洋生态系统、铁肥、碳循环、地球工程。

历史背景

海洋碳封存

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

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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