半艘鐵船換冰河期，重量級科學機構呼籲「海洋鐵施肥」

減排已經是攸關人類存亡關鍵，但減排已經不夠，如何清除大氣中的碳，現在是科學家尋找的第二條生路。為了緩解地球升溫的幅度，科學家希望海洋可以發揮最大作用，儲存更多二氧化碳。

地球核心幾乎完全由鐵構成，因此鐵，而不是氧，成為地球上最常見的元素。但這並不代表到處都有豐富的鐵，在海洋某些區域，鐵仍然相當稀有。過去研究顯示，鐵透過陸地風吹來的灰塵，或河流流入的灰塵進入海洋。在海洋的偏遠地區，例如南大洋、太平洋中部或北冰洋，鐵是一種稀有商品。

由於光合作用是地球上大部分野生生命的基礎，鐵又是光合作用不可或缺的元素，在缺鐵的海洋中，阻礙浮游植物生長的是鐵，而不是陽光、熱或氮、磷等營養物質。

由於浮游植物在呼吸過程中會從大氣中吸收碳，當它們在適當的條件下死亡時，它們可以將二氧化碳帶到海底。1980 年代末，海洋學家 John Martin 首次提出假設，向海洋中添加更多的鐵可能會導致海洋吸收更多的碳，並提出著名的觀點，「給我半艘鐵船，我會給你一個冰河期」，稱為「鐵假說」。

實驗中斷十幾年

但從 1990 年代末到 2009 年的實際測試顯示，事情並非那麼簡單。首先，研究人員必須找出海洋中鐵稀有的地方，然後必須觀察是否可以透過實驗添加鐵，創造浮游植物繁殖，還必須證明，鐵施肥實際上會得到碳固存的結果。

科學家確實發現海洋缺鐵的區域，鐵施肥也可以引發水華，但這些水華是否落入海底並封存碳，以及封存多長時間，仍然是一個懸而未決的問題，這主要是因為實驗設計得不夠好，無法檢驗這些觀點。

如 2009 年一項頗具爭議的科學實驗將 6 噸溶解鐵倒入南大洋，看看是否會引發缺鐵水域中浮游植物的大量繁殖。從某種意義上說，實驗成功了，浮游植物確實繁殖。然而，他們並沒有證明這樣的計劃可以導致大規模的二氧化碳封存，因為當時絕大多數實驗水華被近海面的浮游動物吃掉，未能到達海底。

此後，除了 2012 年一家營利性公司在加拿大水域進行更具爭議性的嘗試外，再也沒有進行過海洋鐵施肥的大規模實驗。美國國家海洋和大氣管理局認為鐵施肥在成本、可擴展性以及碳儲存時間方面具有低到中等的潛力，仍然認為值得近一步探究。

去年宣佈資助美國馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所 200 萬美元進行海洋鐵施肥的電腦建模，屬於海洋 CO₂ 去除研究的 2,430 萬美元資助計畫的一部分，但該模型不會涉及任何海洋實驗。

科學家連署呼籲海洋鐵施肥實驗

最近，400 多名科學家簽署一封信，呼籲擴大海洋二氧化碳清除的研究。包括政府間氣候變遷專門委員會、美國國家學院在內的多個世界領先科學機構，都將海洋鐵肥化視為一種新興的氣候解決方案。

《氣候前沿》期刊上一篇詳細分析海洋鐵施肥的研究認為，海洋的碳儲存能力比大氣大 50 倍以上，比所有陸地植物和土壤大 15~20 倍，因此應考慮增強海洋儲存碳的自然能力，但近年來大量公海 實驗仍受到很多阻礙，使得這些技術的真正功效和影響無法發揮出來。

研究呼籲在東北太平洋進行實地研究，並宣稱在較大試點規模下，不會對生態造成永久性影響，他們的觀點是，鐵會自然耗盡並混合在海洋中。且現場實驗中添加的鐵量，比火山爆發期間自然添加到海洋中的鐵量少數千倍。

至於鐵施肥的碳影響、氣候影響，以及海洋碳循環和生態系統的整體變化，還需要很多年才能得到答案，譬如科學家稱，需要 20~30 年，才能知道海洋某一部分的鐵施肥是否正在奪取另一部分的營養，因為海流需要數十年才能完成整個循環。

科學家相信鐵施肥有潛力儲存「每年數十億噸」的二氧化碳，同時強調，海洋鐵施肥永遠無法取代減排。但如果有效，鑑於大氣所有碳，效果將超越最激進的減排方式。

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(首圖來源：Unsplash)