Ny metod för att övervaka CO2-källor på havet

August 30, 2019 Forskare studerade naturgasläckor i Medelhavet utanför Italien

Lagringen av koldioxid i havsbotten är en av de åtgärder som diskuteras av IPCC för att begränsa klimatförändringarna. Än så länge finns det dock inga beprövade metoder för att övervaka eventuella CO2-läckor under vattnet på stora havsbottnar. Med hjälp av naturgaskällor utanför Italien har forskare från GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel utvecklat modeller som kan hjälpa till att planera läckageövervakning.

Enbart genom att minska utsläppen av växthusgaser är målen i Parisavtalet om klimatförändringar. nu praktiskt taget omöjligt att uppnå. Därför diskuterar IPCC ytterligare åtgärder för att minska koncentrationen av växthusgaser i atmosfären. Till exempel kan koldioxid som produceras genom förbränning av fossila bränslen fångas upp eller avlägsnas direkt från atmosfären och sedan lagras i geologiska reservoarer. Den norska koncernen Equinor (tidigare Statoil) har drivit en sådan anläggning för avskiljning och lagring av koldioxid sedan 1996. Varje år injicerar den cirka en megaton CO2 i ett vattenförande sandstenslager under Nordsjön. Men pålitliga alternativ diskuteras fortfarande för att effektivt övervaka läckaget av växthusgas från sådana undervattensreservoarer.

I detta sammanhang har GEOMAR-forskare studerat naturliga vulkaniska källor för koldioxid utanför Italiens kust. Med resultaten av dessa studier har de utvecklat modeller som kan användas för att övervaka säkerheten för framtida undervattens CO2-avlagringar. Motsvarande studie har nu publicerats i den internationella tidskriften Environmental Science & Teknik.

Lagring av koldioxid i bergskikt under havsbotten utgör en lägre risk för människor jämfört med landbaserad lagring. Skulle gas läcka från havsbotten löses den i havsvatten. Det kan dock sänka pH och skada det lokala ekosystemet. "För närvarande finns det ingen etablerad metod för att lokalisera sådant koldioxidläckage och att bestämma den totala mängden utgående gas eftersom utgångspunkterna sträcker sig över flera hundra kvadratmeter havsbottenyta", förklarar Dr Jonas Gros från GEOMAR, första författare till den nya studien. Tillsammans med kollegor undersökte han därför förändringar i pH i närheten av naturliga koldioxidutsläpp framför Panarea, en liten ö utanför norra Siciliens kust.

Under dykverksamhet och med fartygsbaserade instrument, samlade de gas- och vattenprover nära utgångspunkterna. Teamet använde dessa data för att testa en datormodell som han utvecklade som skulle förutsäga pH-förändringar i havsvatten på grund av koldioxidläckage. Denna simulering visade att mer än 79 procent av koldioxiden redan är löst på ett avstånd av fyra meter från havsbotten.

Teamet fann också att modellen kunde förutsäga ett mönster av pH-variationer i vattnet runt gasbrunnarna, vilket var jämförbart med de uppmätta sensordata. "Detta kommer att göra det möjligt för den nya modellen att fungera som en guide till strategier för att rutinmässigt övervaka kolsänkor i havsbotten och bedöma effekten av koldioxidutsläpp på den lokala marina miljön", säger Gros.