Под Антарктидой начинается эксперимент по заболачиванию океана

Большая группа ученых на судне «Поларштерн» поехала в Антарктиду. Они собираются высыпать в море Скотта 20 т сульфата железа и надеются, что вода в этом море зацветет. В подробностях эксперимента разбирался корреспондент Infox.ru

«Дайте мне полтанкера железа, и я устрою ледниковый период!» -- эти слова биогеохимика Джона Мартина, директора Лаборатории морских исследований Института океанографических исследований в Вудс-Холе (WHOI) (Массачусетс, США), прозвучали на неформальном семинаре в 1991 году и спровоцировали серию из 12 масштабных экспериментов по изменению экологии Земли, которые идут с 1993 года.

В чем соль идеи

Идея Мартина заключается в следующем: если всыпать в морскую экосистему сульфат железа, это должно вызвать бурный рост фитопланктона. Водоросли начнут фотосинтезировать, поглощая углекислый газ. В этом и заключается основной смысл: фитопланктон захватит углерод, а затем через пищевые цепи произойдет его отложение на дне океана. По этой причине содержание углекислоты -- основного парникового газа -- в атмосфере должно снизиться, замедлив тем самым глобальное потепление климата.

Лабораторная проверка

Вначале профессор Бойд из Университета Отаго (Данидин, Новая Зеландия) подсчитал на основе лабораторных экспериментов, что, утопив всего 1 т сульфата железа, можно связать 100 тыс. т углерода. Это достаточно много -- не утилизированный в процессе биогеохимического цикла поток углекислого газа, с которым ученые связывают глобальное потепление, в пересчете на углерод составляет в настоящее время 6 млрд т.

Опыты на местности

Проверить на практике результаты Бойда взялся Институт полярных морских исследований Альфреда Вегенера (Бремерхафен, Германия). Правда, сульфат топили в небольших количествах, в пределах 2,5 т. При этом география исследований охватила акватории всех пяти океанов. Затраты, вероятно, были огромными, поскольку в серии экспериментов использовались три научно-исследовательских судна и вертолеты.

Оказалось, что все усилия и финансовые затраты «ушли в воду». На каждую затопленную тонну железа связалось, по словам авторов, примерно 1000 т углерода, а не 100 тыс. т, как обещали лабораторные расчеты. Причем данные эти в лучшем случае косвенные, основанные на измерениях концентрации фитопланктона в воде. А в статьях проверяльщиков методика измерения не обозначена. Так что как именно они выяснили эффект от своих вбухиваний, непонятно. Напрямую измерить скорость осаждения связанного углерода невозможно.

Зато авторы честно признаются: чтобы механизм отложения углерода заработал, необходимы минимум два условия. Во-первых, океан должен быть Южным (Антарктическим). Второе условие -- сульфат железа нужно распределять определенным образом. На мелководье, без сильных течений и либо в виде глинистой суспензии, либо в специальных дырявых емкостях, чтобы соль не размыло по океану.

Больше сульфата, еще больше

Новый проект по сульфатированию океана стартовал в Кейптауне (ЮАР) 7 января этого года. Через несколько дней исследовательский корабль «Поларштерн», приписанный к Институту Вегенера, доставит к морю Скотта (расположено в Южном океане, недалеко от Антарктиды) 20 т сульфата железа. Ученые собираются раскидать их на площади 300 кв. км. Чтобы посмотреть, как вертолет удобряет море, на корабле собрались 50 ученых из Германии, Индии, Италии, Испании, Франции, Великобритании и Чили.

Чтобы мотивировать новые исследования, экспериментаторы связывают свои прошлые неудачи с малым количеством используемого сульфата железа. Новая же попытка, по их словам, существенно (в десять раз) превышает по количеству готового к затоплению сульфата железа «скромные» предыдущие эксперименты.

Эксперимент с известными результатами

Руководитель нынешней экспедиции и директор Института Вегенера доктор Лохте заявил: «Основная наша цель -- выяснить, действительно ли оправданно крупномасштабное внесение удобрений в океанические акватории и какой ущерб окружающей среде оно может нанести».

Проверяют они эту теорию уже 15 лет. Государственного финансирования уже лишились, но умело привлекают для своих туров во все концы Земли частные инвестиции. Государственные организации не решаются на подобную аферу. А эти исследования можно назвать аферой по многим причинам.

Во-первых, они так и не доказали, что их механизм в природе работает. Потому что слово «работает» без графиков измерений и таблиц ничего не стоит.

Во-вторых, если вдруг они своего добьются, даже из самых общих соображений можно смело сказать, что тем самым экспериментаторы вызовут цветение (эвтрофикацию) воды.

Как следствие, плотный слой водорослей (фитопланктона) на поверхности воды помешает солнечным лучам и кислороду попасть в толщу воды. В результате фотосинтез у растений в нижних слоях воды прекратится. Судя по статьям группы авторов, это следствие они не просчитывали. Поэтому их слова об увеличении скорости захвата углекислого газа некорректны. Возможно, скорость даже снизится, поскольку работать смогут только верхние слои фитопланктона, имеющие доступ к свету и кислороду. А из-за дефицита кислорода погибнут рыбы и другие морские обитатели, использующие кислород для дыхания. Фитопланктон же продолжит свой рост, и этот рост ничем не ограничится, ведь есть эти водоросли будет некому. Более того, через определенное время фитопланктон начнет отмирать и разлагаться (то самое осаждение углерода, о котором с таким восторгом говорят рассыпатели сульфата). При этом разлагающих его микроорганизмов тоже не окажется рядом -- к тому моменту они давно вымрут от удушья. В итоге мы приходим к гибели всей экосистемы пораженного сульфатом региона.

Если рассуждать дальше, то нарушение экологического равновесия даже в небольшой части океана имеет последствия для всей планеты. Если же говорить о «возможности крупномасштабного внесения удобрений», как формулирует конечную цель эксперимента доктор Карин Лохте, это уже может привести к глобальной экологической катастрофе.

Собственно, из чего рассчитывают начальную и конечную скорость поглощения углекислоты океаном авторы экспериментов, тоже не очень понятно. Хотя на качественном уровне круговорот углерода в природе более или менее изучен, до количественных оценок очень далеко. Слишком много составляющих, долю которых в каждом конкретном месте еще нужно определить.

Железный закон

С точки зрения законодательства подобные проекты проходят на грани фола. Правда, подкопаться тоже непросто. Все эксперименты проводились за пределами 200-мильной экономической зоны, поэтому они попадают под влияние международного законодательства. И хотя в соответствии с Лондонской конвенцией ООН складирование отходов в морских акваториях запрещено, Международная морская организация внесла в эту конвенцию поправки. По новым правилам, вступившим в силу 10 февраля 2007 года, захоронение диоксида углерода на дне Мирового океана разрешено.

Этой поправкой и манипулируют участники проекта. По их словам, они не занимаются никаким складированием отходов. Отходы -- это то, что негативно влияет на окружающую среду, а негативный эффект сульфата железа на морские экосистемы не доказан. Впрочем, доказать его может разве что группа, плывущая на «Поларштерне».

Существует еще один закон, который, однако, тоже успешно обошли участники нынешнего проекта, -- Южный океан попадает под защиту закона об охране Антарктики. Но пока исследования попадают в разряд научных, они могут проводиться. Причем в законодательстве явно не прописано, какие исследования подпадают под категорию «научных».

Сколько нужно сульфата, чтоб заморозить Землю

Предположим, что 1 т сульфата железа действительно приводит к связыванию 1000 т углерода, как говорят авторы экспериментов. Вспомним официальные данные, согласно которым дополнительный, неутилизированный поток углерода, с которым ученые связывают глобальное потепление, составляет 6 млрд т. Простыми вычислениями получаем итог: чтобы связать хотя бы половину этого углерода, понадобится за год затопить 3 млн т сульфата железа.

Как ловить инвестора

Когда ученые заявили, что механизм хоть как-то может работать, они тут же подсчитали экономическую выгоду от связанного углерода. Выгода состоит в продаже квот на выбросы в атмосферу углекислого газа. Цена за 1 т углерода современном рынке квот составляет примерно $75, или $20 за 1 т диоксида углерода (данные Всемирного банка). То есть в результате успеха эксперимента на «Поларштерне» прибыль может составить $1,5 млн. Но вот как продать этот углерод? Впрочем, аналитик по морскому праву Института океанографических исследований Вудс-Хола Гауке Кайт-Пауэлл считает, что подсчитать количество этого углерода невозможно.

Концы в воду

Весь этот эксперимент напоминает продажу земельных участков на лунной поверхности. Только случай с Луной -- это невинное мошенничество, а в данном случае могут пострадать живые экосистемы. Или не могут?

Небольшое расследование, проведенное корреспондентами Infox.ru, показало, что группа Бойда, который проводил пробирочные опыты, и Институт полярных морских исследований Альфреда Вегенера связаны. По крайней мере некий профессор Сметачик, который периодически публикует совместные с новозеландцем Бойдом статьи, работает в этом немецком институте. Более того, он соруководитель экспедиции на «Поларштерне». Так что эффективность проверяемой методики можно ставить под сомнение. А уж необходимость самих экспериментов -- тем более.

Мораторий

Когда заметка уже вышла в печать, стало известно, что министерство науки и образования Германии наложило вето на эксперимент. В основном, потому что на него надавили множество природоохранных организаций. Хотя на момент подачи заявки никаких возражений у министерства не было.