В октябре 2024 года новость всколыхнула климатические и технологические круги: стартап Ebb Carbon из Калифорнии заключил многомиллионное соглашение с Microsoft для борьбы с тихо нарастающим кризисом в наших морях — закислением океана. Используя футуристическую технологию, называемую электрохимическим повышением щёлочности океана (ОЩО), они хотят восстановить естественную способность океана поглощать углекислый газ, вернув его химический состав к балансу.
На бумаге идея элегантна. Система Ebb имитирует собственный процесс Земли по регулированию содержания углерода, добавляя в морскую воду щелочные вещества, такие как гидроксид магния, для нейтрализации кислоты и повышения способности океана поглощать атмосферный CO₂. В мире, где мы изо всех сил пытаемся сократить выбросы достаточно быстро, это заманчивое решение. Но оно также поднимает новые и сложные вопросы о том, что произойдёт, когда люди начнут переписывать химию моря. Это шаг на неизведанную территорию.
Наука и ставки
С начала промышленной революции средний pH поверхности океана снизился примерно на 0,1 единицы, что может показаться незначительным, но в химическом плане это означает увеличение кислотности на 30%. Почти половина этого падения произошла только с 1980-х годов. Это вызвало каскад химических изменений в морской воде, из-за которых существам, строящим раковины (например, устрицам, мидиям и кораллам), стало сложнее выживать.
Для этих организмов море становится более агрессивным. Для нас это означает, что основа целых экосистем разрушается. По мере того как давление на правительства и корпорации с целью достижения давно обещанных целей по нулевому уровню выбросов нарастает, корпорации обещают потенциально мощные инструменты в наборе инструментов борьбы с изменением климата. Например, кредиты на удаление углерода становятся быстрорастущим рынком: по прогнозам, с 2 миллиардов долларов в 2023 году он вырастет до более чем 50 миллиардов к 2030 году. Идея о том, что мы можем устранить углекислый газ с помощью технологических решений, заманчива. Но она сопровождается предупреждением.
Риски и последствия
Как и во многих подходах к геоинженерии, наука опережает политику — а в некоторых случаях и экологическое понимание. «Пока что неизвестно, какой ущерб может нанести ОЩО», — говорит доктор Джеймс Керри, эксперт по коралловым рифам из Университета Джеймса Кука. Он и другие беспокоятся о непредвиденных последствиях, которые могут распространиться по пищевым цепочкам.
Одним из основных опасений является риск выпадения минералов, процесс, при котором добавленная щёлочность заставляет растворённые ионы кальция и карбоната в морской воде связываться и образовывать твёрдые частицы. Эти карбонатные минералы, часто выглядящие как беловатые хлопья или облака, могут оседать и накапливаться в толще воды или на морском дне.
В лучшем случае это снижает эффективность процесса удаления углерода, фиксируя углерод в отложениях вместо того, чтобы переносить его в долгосрочное хранилище в океане. В худшем случае это создаёт экологические нарушения. Замутнение воды может снизить проникновение света, что является критически важным для фотосинтезирующих морских организмов, таких как фитопланктон, морские травы и кораллы. Эти организмы полагаются на солнечный свет для производства энергии, и нарушения доступности света могут подавлять их рост, снижать выработку кислорода и ослаблять экосистемы, которые технологии ОЩО призваны защищать.
«Если поверхность станет более мутной, мы рискуем лишить пищи основу морской пищевой сети», — объясняет Керри.
Существует также биологический риск, который труднее оценить количественно: проглатывание частиц морскими организмами. Крошечные карбонатные осадки могут быть неотличимы от естественного планктона или детрита для фильтраторов, таких как мидии, устрицы и усатые киты. Проглатывание этих частиц может вызвать закупорку пищеварительной системы или дефицит питательных веществ.
Хотя исследования этого конкретного риска ограничены, прошлые исследования микропластика и морского снега показывают, что посторонние частицы в толще воды могут оказывать сублетальное, но значительное воздействие на морских животных, особенно на ранних стадиях жизни. И проблема не ограничивается отдельными видами; если ОЩО нарушит рост определённых видов фитопланктона (микроскопических растений в основе океанической пищевой сети), это может изменить круговорот питательных веществ, популяции зоопланктона и темпы воспроизводства рыб. Это может повлиять на целые рыбные промыслы, особенно в прибрежных регионах, которые уже испытывают стресс из-за потепления и перелова.
Отсутствие регулирования
Однако, несмотря на все эти опасения, в настоящее время нет централизованного или обязательного международного регулирующего органа, контролирующего повышение щёлочности океана. Действующие законы в рамках Лондонского протокола (который регулирует морское загрязнение в результате сброса) действительно упоминают океаническую геоинженерию, но лишь в общих чертах и без каких-либо обязательных руководств по мониторингу или подотчётности.
В результате многие полевые испытания ОЩО проводятся в серых зонах регулирования, иногда при минимальном участии местных заинтересованных сторон. Это вызывает беспокойство у некоторых учёных-океанологов, поскольку Ebb не одинока. Сфера удаления морского углерода переживает взрывной рост. В сентябре 2024 года канадская компания Planetary Technologies привлекла более 11 миллионов долларов на финансирование аналогичных проектов по повышению щёлочности океана. Ebb также планирует увеличить текущие объёмы операций с менее чем 100 тонн до 1 000 тонн удаления CO₂ в год на новом предприятии в Порт-Анджелесе.
«Этот завод позволит нам с уверенностью строить гораздо более крупные заводы», — говорит генеральный директор Бен Тарбелл. Они хотят удалять 2 миллиарда тонн углерода в год, встраивая инфраструктуру в существующие опреснительные установки. «Мы не сможем исправить весь океан, но мы сможем снизить кислотность прибрежных вод, где обитает большинство живых организмов».
Тем не менее другие не убеждены, что одних благих намерений достаточно. Доктор Дэвид Хо, профессор океанографии Гавайского университета в Маноа, соучредитель и главный научный сотрудник [C]Worthy, некоммерческой организации, занимающейся проверкой удаления углекислого газа из океана, считает, что усилия по удалению углерода, такие как повышение щёлочности океана, не должны оставаться исключительно в руках частных компаний.
«У них нет способа доказать, что то, что они делают, эффективно — вот в чём большая проблема», — сказал доктор Хо.
Суть дилеммы, по его словам, заключается в том, что мы боремся с планетарной проблемой, но делаем это с помощью инструментов, которые всё ещё создаются и тестируются. Геоинженерия не является по своей сути хорошей или плохой, но она по своей сути мощна. И с силой, особенно когда она применяется в таких сложных и хрупких экосистемах, как океан, нужно обращаться осторожно.
Решения на основе природы
Решения, основанные на природе, такие как восстановление зарослей морских трав, мангров и лесов ламинарии, предлагают путь, который естественным образом улавливает углерод, поддерживая при этом биоразнообразие, защищая береговые линии и кормя сообщества. Однако эти среды обитания не привлекают столько венчурного капитала, сколько блестящие решения из кремния и стали. Отчасти это связано с тем, что они не могут обещать такие же быстрые и измеримые компенсации по выбросам углерода, которые ищут корпорации.
В конце концов, вопрос не только в том, работает ли ОЩО, но и в том, кто выиграет, кто примет решение и кто возьмёт на себя риск. Работа с химическим составом морской воды может помочь поглотить углерод и снизить кислотность океана в теории, но это также означает изменение фундаментальных условий, в которых морская жизнь развивалась на протяжении миллионов лет.
Прежде чем мы приступим к масштабированию, такие учёные, как Керри, призывают к медленным, прозрачным и хорошо контролируемым пилотным проектам. Идеальным было бы то, что приоритет отдаётся совместному проектированию с местными сообществами и созданию адаптивных политических рамок наряду с наукой. Потому что, как только эти вмешательства станут глобальными, может быть уже поздно, чтобы исправить ущерб.