环球科学

为了中和正在酸化的海洋,他们往大海里倒了50吨氢氧化钠

Image

研究船在经碱度增强且被示踪剂染红的海域绕行。来源:Sarah Schumann/locness.whoi.edu

来源 | 环球科学科研圈

原作 | Olive Heffernan

翻译 | 科研圈bot

去年八月,北美东北海岸缅因湾的水域连续 4 天被一片浓稠的绛红色浸染着。此情此景,宛若一场有毒的赤潮,实则是科学家有意为之——他们向海洋中排放了 6.5 万升掺有红色染料的工业烧碱(NaOH 含量约为 50 吨)。

尽管听起来有些反常,但这是一项科学实验的一部分,可能推动一项既能应对全球变暖又能缓解海洋酸化的技术。这种方法被称为海洋碱度增强(Ocean alkalinity enhancement),其作用类似于自然风化过程,但时间尺度是以人类而非地质年代来衡量的。

"海洋储存着 38 万亿吨碳,以溶解性碳酸氢盐,即小苏打的形式存在,"研究团队的首席海洋学家 Adam Subhas 在英国格拉斯哥举行的美国地球物理联合会海洋科学会议上公布了初步测试结果时表示。

通过使用化学抗酸剂增强海洋的自然碱性,理论上应能促使海洋吸收更多碳。在大面积海域实施,并结合大幅减排,海洋碱化增强技术有望阻止全球气温较工业化前水平升高超过 2 摄氏度,同时局部降低海洋酸度——当前海洋酸度已高于过去百万年间的任何时期,对海洋生物及渔业构成了严重威胁。

这项实验获得了美国环境保护局(Environmental Protection Agency)的许可,并在美国伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)科学家的监督下,于马萨诸塞州海岸 50 英里外一处常捕捞鳕鱼、黑线鳕和龙虾的海域进行。

Image

海洋碱化增强技术实施前,需要在实验室中评估生物安全性和工程安全性 来源:locness.whoi.edu

尽管规模不大,但他们的研究(尚未经过同行评审)已取得可喜成果。在为期五天的海上实验中,这个名为"洛克-尼斯"项目(Loc-Ness project )的海洋碱化增强团队运用尖端技术,包括自主滑翔器、远程自主水下航行器及船载传感器,追踪了从释放点扩散的 6.5 万升烧碱溶液的分布情况。

在此期间,项目测得约有 10 吨碳进入海洋,且部署点局部海水的 pH 值从 7.95 升至 8.3,意味着海洋碱度回归至工业化前水平。实验显示这一操作对浮游生物、鱼虾幼体等生物未造成显著伤害,但团队未评估对成鱼及海洋哺乳动物的影响。

对某些人而言,利用化学手段解决环境问题似乎有些鲁莽。美国地球之友组织(Friends of the Earth US)气候与能源公平项目高级活动家 Benjamin Day 指出:“我们看到的是试图对自然系统施加更精确控制的趋势。”他对大规模海洋碱化增强技术对环境的影响“深感忧虑”,其中包括可能引发“灾难性不可预见后果”的风险。

然而,无论情愿与否,我们正以不可控的方式对地球气候进行着实验。英国爱丁堡赫瑞瓦特大学(Heriot-Watt University)的二氧化碳清除专家 Phil Renforth 指出:"我们确实需要从守护者的角度来思考这个问题。每年我们都在向大气中排放二氧化碳,其中大部分进入海洋。真正的问题在于:我们能否主动管理这一过程?"

实践中,海洋碱性增强技术类似于两千年前希腊农民首次使用的石灰改良法,旨在中和土壤酸性。近至 20 世纪 80 年代,欧洲斯堪的纳维亚地区河流因酸雨导致鱼类减少,曾大量投放碱性石灰进行治理;据报告的成功案例包括本土鲑鱼重新回归瑞典的埃特兰河。

已有众多海洋碱度增强初创企业通过国际碳清除登记机构 Isometric 验证,可销售碳信用。这些碳信用正被旨在实现企业净零排放的公司购买。

然而,目前尚不清楚海洋碱化增强技术能否在达到气候效益所需的水平上安全运行。Subhas 的团队是首个在开放水域对此进行测试的团队。他们目前的计划是利用海洋数据模拟化学羽流随时间推移持续吸收二氧化碳的过程。Subhas 表示:“最理想的情况是,这种方法能在约一年内促使约 50 吨二氧化碳从大气进入海洋。”作为对比,50 吨碳相当于五名英国公民的年排放总量。

Image

增强海洋碱度的"洛克-尼斯"项目的示意图 来源:locness.whoi.edu

若此举看似微不足道,那是因为这个对海洋碱性增强并无商业企图的团队选择了从小处着手,以在这个快速发展的领域中树立最佳实践典范。“如果这些实验非做不可,我们希望由那些备受尊敬、客观公正、透明公开的研究机构来执行,他们确实在努力让我们全程参与其中,”以海上观察员身份加入研究团队的渔民 Sarah Schumann 如是说。

在参与之前,Schumann 参加了由科学家们亲自主持的 50 次会议中的 5 次,这些会议在马萨诸塞州海岸沿线与渔民、当地人领袖及利益相关方举行,旨在实地试验前解决当地关切。

Schumann  表示,尽管当地渔民有与研究人员合作的经验,并且普遍信任科学,但“人们非常担心这可能会成为特洛伊木马,让其他参与者有机可乘”。她指的是商业运营商急于证明海洋碱化增强技术的有效性,从而使其有资格获得碳信用额度。

对此表示担忧的并非只有渔民。”许多公司正争先恐后地推进这项技术," Day 指出,"而一些急于抵消自身排放的科技公司正在为他们提供便利。"

然而,若要使海洋碱化增强技术成为一项具有实际意义的技术并实现规模化应用,很可能需要公私部门的共同投资。美国国家海洋和大气管理局指出,该技术每年可消除 10 亿至 150 亿吨二氧化碳,每吨成本高达 160 美元。

Renforth 表示:"地球上能储存碳的地方并不多。在我们真正找到全面可行的解决方案之前,不应轻易否定任何可能性。"

原文链接:

https://www.theguardian.com/environment/2026/mar/10/sodium-hydroxide-ocean-global-heating-solution

本文转载自公众号“环球科学科研圈”(ID:keyanquan)
凡本公众号转载、引用的文章 、图片、音频、视频文件等资料的版权归版权所有人所有,因此产生相关后果,由版权所有人、原始发布者和内容提供者承担,如有侵权请联系删除。

-电商广告-

《环球科学》2026订阅季启动!
全年订阅可享超值优惠
加赠限量版幻彩文件夹X2
Image

戳图片立即订阅

Image
点击【在看】,及时接收我们的内容更新 
Image