Λίπανση διοξειδίου του άνθρακα

Το διοξείδιο του άνθρακα ( CO2) είναι ένα από τα αέρια του θερμοκηπίου, όπως είναι σε όλους γνωστό. Πόσοι όμως γνωρίζουν πως αυτό το αέριο θα μπορούσε να χρησιμέψει ως λίπασμα στα φυτά;

 

Το διοξείδιο του άνθρακα συμμετέχει σε δύο από τις σπουδαιότερες για τη ζωή διεργασίες του πλανήτη μας: Τη φωτοσύνθεση και την αναπνοή. Τα φυτά απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα και εκπέμπουν οξυγόνο, παράγοντας ταυτόχρονα την τροφή τους κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Εμείς, αντίθετα, κατά την διαδικασία της αναπνοής απορροφούμε το οξυγόνο, καταναλώνουμε τροφή που τη βρίσκουμε έτοιμη, και εκπέμπουμε διοξείδιο του άνθρακα εκπνέοντας.

 

Αναρωτηθείτε λοιπόν το εξής: Καθώς το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα αυξάνεται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες, δεν αυξάνεται η αποδοτικότητα της φωτοσύνθεσης; Δηλ. θα υπάρχει περισσότερο διαθέσιμο διοξείδιο για τα φυτά και έτσι αυτά θα εκπέμπουν περισσότερο οξυγόνο και άρα περισσότερη τροφή. Έτσι θα έχουμε την ανάπτυξη περισσότερων φυτών και τον πολλαπλασιασμό αυτής της διεργασίας. Δεσμεύοντας λοιπόν περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα, μήπως τελικά μπορέσουμε να αναστρέψουμε τα βλαβερά αποτελέσματα που έχει για το κλίμα το διοξείδιο του άνθρακα; Αυτό το ερώτημα έχουν θέσει εδώ και δεκαετίες οι επιστήμονες και παραμένει ανοικτό μέχρι σήμερα. Η διεργασία αυτή ονομάζεται λίπανση - διοξειδίου άνθρακα ( CO2- fertilization). Αν κάτι τέτοιο ισχύει θα είχε ευεργετική επίδραση, όχι μόνο στο κλίμα, αλλά και στις καλλιέργειες.

 

Για να ελέγξουν οι επιστήμονες αν η θεωρία αυτή έχει βάση εκτελούν πειράματα σε  θερμοκήπια, όπου αφήνουν φυτά να αναπτυχθούν και τα εκθέτουν σε προκαθορισμένες συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα. Έτσι μπορούν να ελέγχουν τις συνθήκες ανάπτυξης του φυτού και να επεμβαίνουν αν χρειάζεται. Π.χ. έχει διαπιστωθεί οτι με τη διαδικασία αυτή το χώμα στερεύει γρήγορα από φωσφορούχα και αζωτούχα συστατικά και έτσι πρέπει να τους ρίχνουν τακτικότερα λίπασμα. Τι θα συμβεί λοιπόν στην πραγματικότητα; Εκεί ποιός θα ρίχνει λίπασμα στα φυτά; Και θα έχει την ίδια εξέλιξη η διαδικασία σε μεγάλη κλίμακα;

 

Για να απαντήσουν σε αυτό οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια τεχνική που λέγεται "Εμπλουτισμός με διοξείδιο του άνθρακα σε ανοιχτό αέρα" ( Free-Air Carbon Dioxide Enrichment (FACE)). Εκθέτουν ένα μέρος ενός δάσους ή χωραφιού σε αυξημένες συγκεντρώσεις διοξειδίου και μελετούν τη συμπεριφορά του οικοσυστήματος. Έτσι έχουν μια προσομοίωση του τι θα μπορούσε να συμβεί σε πραγματικές συνθήκες. Η τεχνική αυτή εφαρμόζεται εδώ και πολλά χρόνια στο δάσος του Πανεπιστημίου του Duke στη Βόρεια Καρολίνα των ΗΠΑ. Τα αποτελέσματα δείχνουν οτι υπάρχει μια βραχύβια αύξηση της παραγωγής φυτών η οποία δεν μπορεί να έχει αποτελέσματα στο μέλλον και να αντισταθμίσει τις βλαβερές συνέπειες από τη βαθμιαία αυξανόμενη τάση εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.

 

Όμως οι επιστήμονες επιμένουν. Θα είχαμε τα ίδια αποτελέσματα αν εφαρμόζαμε την τεχνική αυτή στα τροπικά δάση της Αμαζονίας; Εκεί το έδαφος είναι πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά και δεν μπορεί να στερέψει από αχωτούχα και φωσφορούχα συστατικά, τόσο γρήγορα όπως το δάσος του Duke. Σύμφωνα λοιπόν με άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Nature, σχεδιάζεται ένα πείραμα FACE σε τροπικό δάσος της Αμαζονίας.

FACE experiment

Πηγή: JASIEK KRZYSZTOFIAK/NATURE

Ο αρχικός σχεδιασμός προβλέπει να εγκατασταθεί σε δάσος Βόρεια του Μανάους (Βραζιλία), ένας δακτύλιος του οποίου η περιφέρεια θα αποτελείται από 16 πύργους. Οι πύργοι θα εμφυσούν, στο εσωτερικό του δακτυλίου, διοξείδιο του άνθρακα και θα φέρουν ειδικούς αισθητήρες για να διεξάγουν τις απαραίτητες μετρήσεις. Η διάμετρος του δακτυλίου θα είναι 30 μέτρα. Σε ύστερη φάση θα προστεθούν και άλλοι δακτύλιοι. Το πείραμα σχεδιάζεται από διεθνή ομάδα επιστημόνων σε συνεργασία με την Αμερικανική Τράπεζα Ανάπτυξης ( Inter-American Development Bank (IADB) ). Το κόστος του πειράματος για τα πρώτα χρόνια ανέρχεται σε 10 εκατομμύρια δολλάρια. Οι επιστήμονες ελπίζουν και στη στήριξη του Βραζιλιάνικου υπουργείου επιστημών-τεχνολογίας και καινοτομίας.

 

Το αρχικό ερώτημα λοιπόν παραμένει προς το παρόν ανοιχτό. Οι επιστήμονες που συμμετέχουν στο πείραμα ισχυρίζονται πως δεν μπορούν παρά να προσπαθήσουν όσο καλύτερα μπορούν. Γιατί όπως λένε "Θα έχουμε μόνο μιά ευκαιρία."

Πηγές:


http://www.realclimate.org/index.php/archives/2004/11/co_2-fertilization/

http://www.nature.com/news/experiment-aims-to-steep-rainforest-in-carbon-dioxide-1.12855

http://www.nicholas.duke.edu/forest/FACTSI.htm