Koraller og blåhvaler mærker klimakrisen: Sådan kan vi gøre deres tilværelse mindre sur

Klimakrisen er et dilemma, vi alle sammen står overfor på den ene eller anden måde. Forskningen viser tydeligt, at den menneskeskabte CO₂ i atmosfæren kommer til at påvirke alle regioner i verden, inklusiv havene.

Siden den industrielle æra begyndte, er de atmosfæriske CO₂-koncentrationer steget til niveauer, der ikke er set de sidste 800.000 år på Jorden.

Takket være verdenshavene er alt CO₂ ikke endt i atmosfæren. Ja, faktisk har verdenshavene siden industrialiseringen til omkring midt 90’erne fjernet hele 31 procent af menneskabt CO₂, der ellers ville være endt deroppe.

Det betyder, at de globale temperaturer ikke er steget endnu mere, hvorfor de ekstreme vejrbegivenheder endnu ikke forekommer så ofte, som de kommer til.

Men havene har ikke selv godt af den ekstra CO₂. Det får pH-værdien til at falde, hvilket betyder, at havmiljøerne bliver mere sure over tid (se grafen senere i artiklen).

Forsuringen ser ikke ud af meget, men det er nok til, at det går udover organismer med kalkskeletter, såsom kalkflageletter, skaldyr, stenkoraller og plankton – og dyr, der lever af de organismer, eksempelvis blåhvaler og andre bardehvaler.

Jeg forsker i, hvordan man kan modvirke denne forsuring. Før vi vender næsen mod det, skal vi se, hvordan havene fjerner CO₂ fra atmosfæren, og hvorfor de bliver mere sure.

Sådan fjerner verdenshavene CO2

Du undrer dig måske over, hvordan havene fjerner CO₂? Det sker primært via kemiske processer og sekundært via den biologiske pumpe.

Den biologiske pumpe består af planteplankton (fritlevende alger) i de øverste vandmasser, der forbruger CO₂ gennem fotosyntesen.

Af alle de alger, der eksisterer i den biologiske pumpe, transporteres kun 1-4 procent til dybhavet, og på bunden af havet lagres den CO₂, de indeholder.

Når alger dør, lagres deres CO₂ på bunden af havet på forskellig vis.

De kan enten synke til bunds eller blive spist af rovdyr, som for eksempel skaldyr til hvaler, der via deres bevægelse mod havbunden transporterer algernes CO₂.

Kemiske processer er den primære årsag til, at verdenshavene naturligt fjerner CO₂ fra atmosfæren år efter år.

Konkret sker det ved, at noget af den CO₂, der er i luften, går sammen med vand (H₂O) og danner andre kemiske bindinger, hvilket gør verdenshavene mere sure (se en teknisk uddybning i faktaboksen senere i artiklen).

På den ene side er det godt: De kemiske processer holder CO₂ væk fra atmosfæren og bidrager dermed til at mindske den globale opvarmning.

På den anden side er det skidt: At havene bliver mere sure kaldes ’klimakrisens onde tvilling’, fordi en lavere pH-værdi hverken er godt for havets dyr eller planter.

Forsuringen har især en skadelig effekt på organismer og dyr med kalkskeletter, som for eksempel kalkflageletter, muslinger, rejer og stenkoraller (bare se billedet øverst i artiklen).

Men det påvirker faktisk de fleste organismer, fra små til store, da fødekæderne er afhængige af hinanden.

Basiske mineraler kan være løsningen

Så langt, så skidt.

Den globale opvarmning gør ikke kun livet mere hedt på Jorden, den ødelægger også mangt og meget i havene. Så hvad kan man gøre?

Som du måske husker fra din kemiundervisning, er noget surt, hvis pH-værdien er 0-6, mens det er basisk ved en pH-værdi fra 8-14. Formelt set er verdenshavene derfor stadig let basiske (pH-værdi på 8,06), men altså ikke længere basiske nok.

For at modvirke klimakrisens ’onde tvilling’ undersøger vi derfor, hvordan basiske mineraler kan benyttes som en slags gødning, der både kemisk og biologisk kan hjælpe med at modvirke forsuringen af verdenshavene.

Samtidig hjælper disse processer til at fjerne CO₂ fra atmosfæren (det vender jeg tilbage til).

Konkret kan man ’gøde’ verdenshavene ved at tilføre basiske mineraler, som forbedrer de kemiske processer og den biologiske pumpe.

I den kemiske del skyldes det, at ligevægten forskydes, når CO₂ binder sig til de basiske mineraler og deres kemiske forbindelser i stedet for H₂O. Dette gør, at færre spontane reaktioner mellem H₂O og CO₂ kan forekomme, hvilket gør, at der dannes mindre kulsyre.

Hermed sikrer vi, at pH ikke falder mere (se faktaboksen).

I den biologiske del indeholder de basiske mineraler næringsstoffer, som kan øge væksten af væsentlige alger. De binder CO₂ til sig, så det ikke er frit tilgængeligt i havvandet og derved ikke skaber ekstra kulsyre.

Olivin kan være ren win-win

Nu har vi primært fokuseret på forsuring af verdenshavene, men, som jeg nævnte ovenover, er denne gødningsmetode også med til at fjerne CO₂ fra atmosfæren.

Metoden hedder ’ocean alkalinity enhancement’ (OAE) og er nævnt i den nyeste rapport fra FN’s Klimapanel (IPCC) fra april 2022.

De nævner metoden, som en af de 12 metoder til at fjerne CO₂ fra atmosfæren. De metoder anses for at være nøgleelementer til at holde klodens opvarmning under to grader.

OAE er en havbaseret metode, som fjerner CO₂ fra atmosfæren og mindsker forsuringen i havvandet. Altså en ren win-win.

OAE involverer tilsætning af knuste mineraler, eksempelvis olivin, dolomit eller kalksten, i havvand. Af de tre har olivin den største naturlige evne til at øge pH og samtidig binde CO₂ naturligt fra atmosfæren.

Det er derfor olivin, vi primært arbejder med.

OAE gør havene i stand til at hive mere CO₂ væk fra luften og ned i havet, da CO₂ binder sig til eksempelvis olivins kemiske komponenter, når olivin er tilsat i havvand.

Grundlæggende accelereres den naturlige forvitringsproces ved brug af OAE (kemisk forvitring ændrer for eksempel den oprindelige mineralsammensætning).

OAE er stadig i sit tidlige stadie, men OAE har et potentiale til at fjerne alt fra 1-100 gigaton CO₂ per år, ifølge IPCC.

Er det meget?

Ja.

Den globale CO₂-udledning i 2021 lå på 36,3 gigaton.

Olivins potentiale er også nævnt i Videnskab.dk-artiklen ’Gamle sten kan hive CO₂ ud af atmosfæren, og ny kartoffelsort skal hjælpe landmænd i Afrika’.

Hvor langt er vi?

Den opmærksomme læser har bemærket, at jeg taler om ’potentiale’ ovenfor. OAE er en ny metode, og hverken vi eller andre forskningsgrupper er særlig langt endnu, hvilket også fremgår af IPCC-rapporten.

Konkret er forskere i gang med at planlægge kontrollerede forsøg, der skal give et holistisk billede af, hvad der sker, når mineraler som olivin tilføjes i større mængder til havets økosystemer, og hvor stor en kemisk effekt det har på kulstofkredsløbet.

I min forskningsgruppe undersøger vi blandt andet:

• Tre mineralers (olivin, dolomit og kalksten) påvirkning på forskellige planteplankton-arter, der er meget dominerende i økosystemerne i Atlanterhavet
• Hvorledes floder kan fungere som ’transportbånd’ af mere basisk vand til et udsat havområde. Her anvender vi et kunstigt indendørs flodsystem, hvor vi udelukkende undersøger de kemiske forhold
• Vi planlægger desuden forskningsturer til Grønland og Elba i år, hvor vi vil prøve at forstå, hvad der sker med DNA fra planteplankton, når de udsættes for mineralerne

Politikerne må tage ansvar

Havene er klodens ’hjerte’, og når vi vil justere på det, skal vi selvfølgelig være påpasselige.

Det er netop derfor, vi og andre forskergrupper arbejder med at accelerere naturligt forekommende processer, såsom kemisk forvitring, en smule.

Samtidig haster det med at ’stoppe med at brænde vores planet’, som FN’s generalsekretær har formuleret det, og FN’s Klimapanel ser OAE som en af de metoder, der skal hjælpe os.

Det er muligt at halvere vores CO₂-udledninger inden 2030, hvis der tages politisk ansvar.

Det kræver blandt andet, at vi prioriterer metoder som OAE, der kan fjerne CO₂ fra atmosfæren - og gøre blåhvalernes liv mindre surt.