对抗大气碳的一个关键工具刚刚得到了巨大的推动,科学家们找到了一种方法来显着加快锁定水或岩石中碳的过程——称为碳汇。
封存涉及一些复杂的化学反应,新研究展示了一种加速这些反应的特定部分的方法,使其速度提高 500 倍,并消除整个过程中的潜在瓶颈。 这可能会极大地提高我们处理问题的速度我们变暖的星球。
加州理工学院 (Caltech) 和南加州大学 (USC) 进行这项研究的灵感是为了更多地了解海洋如何自然吸收二氧化碳。 事实上,目前海洋中的二氧化碳含量约为大气中的 50 倍。
“虽然这篇新论文是关于基本的化学机制,但其含义是我们可以更好地模仿在海洋中储存二氧化碳的自然过程,”首席研究员说来自加州理工学院的亚当·苏巴斯 (Adam Subhas)。
尽管二氧化碳自然地在空气和水之间传递,反之亦然,但穿过海洋表面的风和水下湍流的结合帮助更多的二氧化碳被锁在海洋中。
最终,碳沉入底部并被“死”碳酸钙沉积物中和,但这需要数千年的时间。
与此同时,随着更多的二氧化碳被释放到大气中,海水变得更加酸性。 这就是我们的珊瑚礁如此脆弱的原因之一遭受如此严重的痛苦- 它们的碳酸钙壳被酸溶解。
但我们不知道珊瑚受到这种酸度的影响时溶解的速度有多快,因为海水中的化学成分与陆地上的不同。
这就是科学家在这项研究中关注的化学反应。
过去研究人员曾使用pH 值或酸度测量来计算方解石溶解的速度,但新研究的重点是同位素标记相反,这使得研究人员能够以比其他方法高 200 倍的灵敏度追踪单个分子。
该技术表明中和的缓慢部分是二氧化碳和水转化为碳酸。
“这种反应被忽视了,”苏巴斯说。 “缓慢的步骤是形成和破坏碳氧键。它们不喜欢破坏;它们是稳定的形式。”
这让我们回到了加速碳封存的方向。 通过添加酶碳酸酐酶有助于平衡人类和其他动物血液中的 pH 值,研究人员使这一过程进展得更快。
这并不意味着我们可以突然开始从空气中吸收多余的二氧化碳,但它确实告诉我们更多关于海洋如何自然储存碳,以及我们如何能够加快同样的过程。
在减少二氧化碳排放量的同时我们抽出进入大气层是保持地球凉爽的最佳方式,越来越多的项目如雨后春笋般涌现,试图以及。
去年,德国马克斯·普朗克陆地微生物研究所的研究人员研究了改进方法植物利用它自然地从大气中吸收碳,有一天我们可能会对海洋做同样的事情。
如果我们确实能够实现这一目标,我们将感谢加州理工学院和南加州大学的科学家。
“这是一个人职业生涯中罕见的时刻之一,你会说,‘我刚刚发现了一些没人知道的东西,’”团队成员之一说道,加州理工学院的杰西·阿德金斯。
该研究发表于美国国家科学院院刊。