Solusi untuk kelebihan CO2? Studi baru menunjukkan pemupukan laut

Pupuk berbahan dasar besi dalam bentuk nanopartikel berpotensi menyimpan kelebihan karbondioksida di lautan.

Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Michael Hochella dari Laboratorium Nasional Pasifik Barat Laut menunjukkan bahwa menggunakan organisme kecil bisa menjadi solusi untuk mengatasi kebutuhan mendesak untuk menghilangkan kelebihan karbon dioksida dari lingkungan bumi.

Tim melakukan analisis yang dipublikasikan di jurnal nanoteknologi alamtentang kemungkinan penyemaian lautan dengan partikel pupuk buatan yang kaya zat besi di sekitar plankton laut, tanaman mikroskopis penting dalam ekosistem laut, untuk mendorong pertumbuhan fitoplankton dan penyerapan karbon dioksida.

“Idenya adalah untuk memperluas proses yang ada,” kata Hochella, seorang pekerja laboratorium di Laboratorium Nasional Pacific Northwest. “Manusia telah menyuburkan tanah selama berabad-abad untuk bercocok tanam. Kita bisa belajar menyuburkan lautan secara bertanggung jawab.”

Michael Hochella adalah ahli geokimia lingkungan yang diakui secara internasional. Kredit foto: Layanan Fotografi Virginia Tech

Di alam, nutrisi dari daratan masuk ke lautan melalui sungai dan debu di udara untuk menyuburkan plankton. Tim peneliti mengusulkan untuk mengambil proses alami ini selangkah lebih maju untuk membantu menghilangkan kelebihan CO2 melalui lautan. Mereka memeriksa bukti yang menyarankan penambahan kombinasi spesifik dari bahan yang direkayasa dengan hati-hati dapat secara efektif menyuburkan lautan dan mendorong fitoplankton untuk bertindak sebagai penyerap karbon. Organisme akan menyerap karbon dalam jumlah besar. Kemudian ketika mereka mati, mereka akan tenggelam jauh ke dalam lautan, membawa kelebihan karbon bersama mereka. Para ilmuwan mengatakan pemupukan yang diusulkan ini hanya akan mempercepat proses alami yang sudah dengan aman menyerap karbon dalam bentuk yang dapat menghilangkannya dari atmosfer selama ribuan tahun.

“Pada titik ini, waktu sangat penting,” kata Hochella. “Untuk memerangi kenaikan suhu, kita harus mengurangi tingkat CO2 di seluruh dunia. Jika kita mempertimbangkan semua pilihan kita, termasuk menggunakan lautan sebagai penyerap karbon, kita memiliki peluang terbaik untuk mendinginkan planet ini.”

menarik kesimpulan dari literatur

Dalam analisis mereka, para peneliti berpendapat bahwa nanopartikel yang direkayasa menawarkan beberapa sifat yang menarik. Mereka bisa sangat dikontrol dan disetel secara khusus untuk lingkungan laut yang berbeda. Lapisan permukaan dapat membantu partikel menempel pada plankton. Beberapa partikel juga memiliki sifat menyerap cahaya, memungkinkan plankton mengkonsumsi dan memanfaatkan lebih banyak CO2. Pendekatan umum juga dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan lingkungan laut tertentu. Misalnya, satu wilayah mungkin paling diuntungkan dari partikel berbasis besi, sedangkan partikel berbasis silikon mungkin paling efektif di tempat lain, kata mereka.

Analisis para peneliti terhadap 123 studi yang diterbitkan menunjukkan bahwa banyak bahan logam-oksigen tidak beracun dapat dengan aman meningkatkan pertumbuhan plankton. Stabilitas, kelimpahan di Bumi, dan kemudahan pembuatan bahan-bahan ini menjadikannya pilihan yang layak sebagai pupuk plankton, kata mereka.

Tim juga menganalisis biaya pembuatan dan distribusi partikel yang berbeda. Sementara prosesnya akan jauh lebih mahal daripada menambahkan bahan non-rekayasa, itu juga akan jauh lebih efektif.

Referensi: “Potensi penggunaan nanopartikel rekayasa dalam pemupukan laut untuk Penghapusan karbondioksida iklim skala besar” oleh Peyman Babakhani, Tanapon Phenrat, Mohammed Baalousha, Kullapa Soratana, Caroline L. Peacock, Benjamin S. Twining dan Michael F. Hochella Jr., 28 November 2022, nanoteknologi alam.
DOI: 10.1038/s41565-022-01226-w

Selain Hochella, tim tersebut menyertakan peneliti dari Inggris, Thailand, dan beberapa lembaga penelitian AS. Studi ini didanai oleh Dewan Riset Eropa di bawah program penelitian dan inovasi Horizon 2020 Uni Eropa.