Terwijl we manieren verkennen om actief de hoeveelheid koolstof in de atmosfeer te verminderen, wordt er ook gekeken naar een manier om koolstof uit de atmosfeer te halen en op te slaan. Een manier zou het verplaatsen van plantaardige biomassa naar een kale, zuurstofvrije zones op de zeebodem kunnen zijn. Een vorm van geo-engineering. Met alleen CO2 verminderen redden we het niet. Het grote plaatje hier is dat alle beste modellen die we hebben zeggen dat we een vorm van netto negatieve CO2-verwijdering moeten doen om de klimaatdoelen te halen. Gezien de situatie waarin we ons bevinden en de toezeggingen die gedaan zijn in het kader van het klimaatakkoord van Parijs wordt het onderzoeken naar manieren om koolstof op te slaan elk jaar noodzakelijker.
Koolstofopslag
Anoxische (geen of een gebrek aan zuurstof) mariene bekkens kunnen één van de meest geschikte plaatsen zijn om grootschalige koolstofopslag in de diepe oceaan uit te voeren, terwijl de negatieve gevolgen voor het zeeleven worden geminimaliseerd.
Er zijn verschillende manieren om koolstof op te slaan; een methode die veelbelovend is, is het laten zinken van koolstof in de vorm van plantaardige biomassa naar de zeebodem, zodat de vegetatie geen CO2 en methaan in de lucht kan afgeven als het afbreekt. Idealiter zou de koolstof voor honderden, zo niet duizenden jaren opgesloten blijven.
Ter illustratie afvalberg via Pexels.
Hoewel het geen nieuw idee is, is het er een dat nog steeds omgeven is door veel onzekerheid. Hoe beïnvloedt de introductie van grote hoeveelheden plantaardig materiaal de chemie en ecologie van de gebieden waar het zou worden gedumpt? Hoe kunnen we ervoor zorgen dat de producten van de afbraak niet ontsnappen naar gevoelige habitatten, of dat de koolstof niet gewoon weer omhoog komt in de waterkolom om toch aan het oppervlak te worden vrijgegeven? Dit zijn enkele van de onbedoelde gevolgen die de toch al kwetsbare oceaanecosystemen verder kunnen beschadigen, of tekortschieten in de koolstofopslagdoelen.
Het (Amerikaanse) onderzoek
Biochemicus, geobioloog en assistent-professor in de aardwetenschappen, Morgan Raven heeft een studie gedaan naar wat de beste plek op aarde zou zijn om plantaardig materiaal te laten zinken naar de anoixische bodem. Anoxische mariene bekkens kwamen naar voren als de meest waarschijnlijke kandidaat. Ze zijn niet alleen diep, maar ook grotendeels geïsoleerd van de belangrijkste, zuurstofrijke stromingen door hun geologie. Ze kunnen geen dierlijk leven ondersteunen, en worden voornamelijk bevolkt door microben en enkele zeer gespecialiseerde schimmels met verschillende stofwisselingen dan wezens in zuurstofrijke omgevingen. Belangrijk is dat die omstandigheden ideaal zijn voor de conservering - in feite het inmaken - van plantaardig materiaal.
Overzicht van mogelijke resultaten voor organische koolstof vastgelegd in oxische en anoxische gebieden van de zeebodem. Rode pijlen geven mogelijke trajecten aan voor transformaties van gesekwestreerde biomassa in het milieu: ademhaling naar opgeloste anorganische koolstof (DIC), fermentatie naar DIC en methaan (CH4), of afbraak naar opgelost organisch materiaal (DOM). Door Sonia Fernandez, University of California - Santa Barbara.
Niet alle anoxische mariene bekkens zijn gelijk. De onderzoekers kozen er drie om te onderzoeken - bekkens met verschillende eigenschappen - om te bepalen waar de opslag van biomassa het best kon worden uitgevoerd: de Zwarte Zee in Oost-Europa, het Cariaco-bekken nabij Venezuela en het Orca-bekken in de Golf van Mexico.
“Wat cool is aan de Zwarte Zee is dat hij zo beperkt is dat hij grotendeels geïsoleerd is van de rest van de oceaan,” zei Raven. “En dus is hij geleidelijk aan steeds meer anoxisch geworden, vooral de laatste tijd, sinds de mens er een hoop kunstmest in heeft gedumpt in de afgelopen eeuw.”
Ze onderzochten ook het Cariaco-bekken, dat dezelfde chemische eigenschappen heeft als de Zwarte Zee, maar onderhevig is aan een snellere omzetting van zijn water. De derde locatie was het “wild vreemde” Orca-bekken, een hypersaline mini-bekken dat genesteld is in de continentale helling. Zo hoog is de concentratie zout in het bekken dat het een drastisch verschil in dichtheid creëert van het bovenste water.
“Die grens waar het overgaat van normaal zeewater naar pekel, als je daar een duikboot in probeert te nemen, stuit je af op die laag,” zei Raven. Materiaal zou hypothetisch opgesloten kunnen worden in de hypersalienlaag als het voorbij de grens van de twee dichtheden komt.
De uitkomst
Uiteindelijk kwam het Zwarte Zee-bekken als de beste optie van de drie naar voren. Met een diepte van 2.300 meter en een oppervlakte van 322.367 vierkante kilometer heeft dit anoxische bekken de capaciteit om biomassa te bevatten op schalen die relevant zijn voor het wereldklimaat.
“Echt, de Zwarte Zee is waar het om draait om een deuk in het klimaat te maken,” zei Raven. "En zijn diep water is zo geïsoleerd van de rest van de oceaan.” Het idee om plantaardige biomassa te laten zinken heeft de aandacht getrokken van particuliere investeerders, die de afgelopen jaren het niveau van de financiering voor projecten die de mogelijkheid van koolstofopslag in de diepe oceaan onderzoeken, hebben verhoogd. Verschillende organisaties zijn de uitdaging aangegaan om plantaardig materiaal in de diepe oceaan te laten zinken, waarbij ze de biomassa verzamelen uit verschillende bronnen, waaronder gekweekt of verzameld snelgroeiend zeewier zoals reuzenkelp of sargassum, of terrestrische vegetatie zoals landbouw- of bosbouwafval.
Nederland
In Nederland wordt biomassa verbrand om bio-energie op te wekken maar de verbranding van biomassa zorgt wel voor CO2-uitstoot en is dus niet klimaatneutraal.
Om de wereldwijde doelen voor het terugdringen van CO2-emissies te bereiken, is het volgens verschillende onderzoeken, waaronder een van het Energieonderzoek Centrum Nederland, essentieel om CO2 af te vangen en op te slaan. De reden hiervoor is dat de transitie naar hernieuwbare energiebronnen niet snel genoeg gaat; daarom is CO2-opslag een tijdelijke oplossing.
Info graphic Energie Beheer Nederland
In Nederland vindt (voorlopig) geen CO2-opslag plaats onder land. De CO2-opslag die wel in Nederland plaatsvindt, gebeurt vooral in lege gasvelden onder de zeebodem. De meeste Nederlandse gasvelden liggen 2 tot 3 kilometer onder de bodem van de Nederlandse Noordzee. Miljoenen jaren lag daar aardgas opgesloten in poreuze aardlagen - onder een gasdichte laag. Waar het aardgas is gewonnen, kan CO2 worden teruggepompt, via bestaande of nieuwe putten. Dat gebeurt in Nederland ook; we slaan sinds 2004 CO2 op in een bijna leeg gasveld onder de zeebodem.
Bronnen
- Phys.org
- Milieu Centraal
- Energie Beheer Nederland
