Solusi untuk hiperkapnia? Sebuah studi baru menunjukkan pemupukan laut

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

Tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Michael Hochela dari Laboratorium Nasional Pasifik Barat Laut Disarankan bahwa penggunaan mikroorganisme bisa menjadi solusi untuk memenuhi kebutuhan mendesak untuk menghilangkan kelebihan karbon dioksida dari lingkungan bumi.

Tim melakukan analisis yang diterbitkan dalam jurnal Nanoteknologi Alamtentang kemungkinan menabur benih untuk lautan dengan partikel pupuk rekayasa kaya zat besi di dekat plankton laut, tanaman mikroskopis yang penting bagi ekosistem laut, untuk meningkatkan pertumbuhan dan penyerapan karbon dioksida oleh fitoplankton.

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

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

Di alam, nutrisi dari daratan mencapai lautan melalui sungai dan meniupkan debu untuk menyuburkan plankton. Tim peneliti mengusulkan untuk mengambil proses alami ini selangkah lebih maju untuk membantu menghilangkan kelebihan karbon dioksida dari lautan. Mereka telah mempelajari bukti bahwa menambahkan kombinasi spesifik dari bahan yang dirancang dengan hati-hati dapat menyuburkan lautan secara efektif, mendorong fitoplankton untuk bertindak sebagai penyerap karbon. Organisme hidup akan menyerap karbon dalam jumlah besar. Kemudian, ketika mereka mati, mereka akan tenggelam ke kedalaman 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 Hochela. “Untuk mengatasi kenaikan suhu, kita harus mengurangi tingkat karbon dioksida dalam skala global. Mempertimbangkan semua pilihan kita, termasuk menggunakan lautan sebagai penyerap karbon dioksida, memberi kita kesempatan terbaik untuk mendinginkan planet ini.”

Ekstrak wawasan dari literatur

Dalam analisis mereka, para peneliti berpendapat bahwa nanopartikel yang direkayasa menawarkan beberapa fitur menarik. Sangat dapat dikontrol dan dirancang 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 menggunakan lebih banyak karbon dioksida. Pendekatan umum juga dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan lingkungan laut tertentu. Misalnya, satu area mungkin mendapat manfaat lebih banyak dari partikel berbasis besi, sedangkan partikel berbasis silikon mungkin lebih efektif di area lain, kata mereka.

Analisis para peneliti terhadap 123 studi yang diterbitkan menunjukkan bahwa beberapa zat oksigen mineral tidak beracun dapat dengan aman meningkatkan pertumbuhan plankton. Mereka berpendapat bahwa stabilitas, kelimpahan lahan, dan kemudahan pembuatan bahan-bahan ini menjadikannya pilihan yang layak sebagai pupuk plankton.

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

Referensi: “Potensi penggunaan partikel nano yang direkayasa dalam pemupukan laut untuk penghilangan karbon dioksida atmosfer skala besar” 28 November 2022, Tersedia di sini. Nanoteknologi Alam.
DOI: 10.1038/s41565-022-01226-w

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