Tilsætning af jern i havet kan fjerne CO2 – men hvad koster det naturen?

Planteplankton spiller en central rolle i havets optag af Co₂. Gennem fotosyntese optager plankton kuldioxid fra atmosfæren, og en del af kuldioxiden transporteres videre til dybhavet, når organismerne dør eller bliver spist.

I store dele af verdenshavene er væksten dog begrænset af mangel på jern, som er et vigtigt næringsstof. Derfor har forskere i årtier undersøgt, om man kan øge havets CO₂-optag ved at tilføre opløst jern i områder med jernmangel.

Men hvor effektiv er metoden, og hvilke konsekvenser får den for havets økosystemer? Det har professor Adam Martiny fra DTU Aqua undersøgt i et nyt studie, som er publiceret i det videnskabelige tidsskrift Nature.

Ved hjælp af en avanceret havmodel har forskerne simuleret 60 års jerntilsætning i ti forskellige havområder for at undersøge både klimaeffekten og påvirkningen af marine økosystemer.

"Der er stor forskel på, hvor man smider jern i havet. Nogle steder har jernet meget voldsomme konsekvenser for økosystemerne, mens påvirkningerne andre steder er relativt begrænsede. Det nye ved vores studie er, at vi for første gang kan vise afvejningen mellem CO₂-optag og økologiske konsekvenser på tværs af forskellige havområder,” siger Adam Martiny.

Han tilføjer, at når jern først er tilsat havet, bliver det ikke altid i ét område, men kan bevæge sig med havstrømmene og dermed påvirke kemien og biologien andre steder i verdenshavene.

Sydhavet giver den bedste balance

Forskerne finder, at Sydhavet omkring Antarktis giver den mest fordelagtige kombination af CO₂-fjernelse og begrænsede økologiske konsekvenser. Her transporterer havstrømme både jern og næringsstoffer videre til andre områder, hvor de fortsat kan understøtte biologisk produktion og kuldioxidlagring.

Samtidig viser simuleringerne, at Sydhavet er mere robust end de øvrige undersøgte områder. Når jerntilførslen stopper, vender økosystemet relativt hurtigt tilbage mod sin oprindelige tilstand, og de økologiske påvirkninger er mindre langvarige end i f.eks. det ækvatoriale Stillehav.

Det ækvatoriale Stillehav fjerner også store mængder CO₂, men her er konsekvenserne markant større. Når planktonet blomstrer op efter jerntilsætning, opbruger det store mængder af andre næringsstoffer. Havstrømmene transporterer derefter næringsfattigt vand videre til andre områder, hvilket kan reducere planktonproduktionen og påvirke fødekæder langt væk fra det sted, hvor jernet blev tilført.

Konsekvenser kan mærkes langt væk

Studiet viser, at selv relativt lokale indgreb kan få globale konsekvenser.

I simuleringerne førte jerntilsætning i det ækvatoriale Stillehav til mindre biomasse af større dyreplankton, som udgør en vigtig fødekilde for fisk. Samtidig voksede områder med lavt iltindhold i havet. Effekterne strakte sig over områder, der var mange gange større end selve det område, hvor jernet blev tilsat.

"Der vil næsten altid være en økologisk pris ved at manipulere havets økosystemer. Derfor handler det om at finde de steder, hvor klimaeffekten er størst, og konsekvenserne for naturen mindst," siger Adam Martiny. 

Den avancerede model bygger på mange års arbejde med at beskrive havets kredsløb af kulstof, næringsstoffer og ilt samt samspillet mellem forskellige plankton.

Forskergruppen har også sammenholdt modellens resultater med tidligere feltforsøg, hvor forskere fysisk har tilsat jern til havet og observeret effekterne på plankton og kulstofoptag.

”Der har været en håndfuld forsøg, hvor man er taget ud i en båd og hældt jern i vandet og observeret over en måned, hvad der sker: hvor meget CO₂ der optages og synker, og hvad der sker med biodiversiteten. Vores model viser samme resultater som de forsøg,” siger Adam Martiny.

CO₂ fjernes – men ikke permanent

Selv i de mest omfattende scenarier er klimaeffekten begrænset.

Forskerne vurderer, at 60 års jerntilsætning kan fjerne mellem 0,14 og 0,70 milliarder ton CO₂ om året fra atmosfæren afhængigt af, hvor i havet metoden anvendes. Til sammenligning udleder verden i dag omkring 40 milliarder ton CO₂ om året. Metoden vil derfor kun kunne fungere som et supplement til udledningsreduktioner – ikke som en erstatning for dem.

"Ingen tror, at jerntilsætning alene kan løse klimakrisen. Men hvis vi på et tidspunkt får brug for at fjerne store mængder CO₂ fra atmosfæren som supplement til udledningsreduktioner, kan det være et af de værktøjer, man bør kigge på," siger Adam Martiny.

Studiet viser samtidig, at en stor del af effekten ikke er permanent. Mere end halvdelen af den CO₂, der fjernes under jerntilsætningen, vender tilbage til atmosfæren inden for de efterfølgende årtier, hvis indsatsen stopper.

Svært at dokumentere effekten

Ifølge forskerne er en af de største udfordringer, at det er vanskeligt præcist at dokumentere, hvor meget CO₂ der reelt fjernes fra atmosfæren.

Studiet viser, at de mest afgørende effekter foregår over enorme havområder og ofte langt fra det sted, hvor jernet bliver tilsat. Det gør både overvågning og eventuelle CO₂-kreditter vanskelige at håndtere. Samtidig rejser metoden spørgsmål om international regulering, fordi et lands aktivitet potentielt kan påvirke den marine biodiversitet langt fra det område, hvor jernet bliver tilført.

Mens europæisk klimapolitik primært har fokuseret på at reducere udledningen af drivhusgasser, investerer USA i stigende grad i teknologier, der aktivt skal fjerne CO₂ fra atmosfæren. Her indgår havbaserede løsninger som jerntilsætning i stigende grad i diskussionen om fremtidens klimateknologier.

Ifølge Adam Martiny er det vigtigt, at Europa følger udviklingen tæt og deltager aktivt i både forskning og regulering af området.

”Når jeg har rejst rundt i Europa, er mit indtryk, at der er en relativt begrænset diskussion om jerntilsætning i havet. Mit mål er et opråb til politikerne om, at det er noget, vi bør tage langt mere seriøst. Der er andre lande, herunder USA, der allerede bevæger sig i den retning, og hvis de først får sat gang i større projekter, kan det få konsekvenser, som også kan mærkes i europæiske farvande. Derfor er det vigtigt, at vi følger udviklingen tæt og ikke sakker bagud,” siger Adam Martiny.