Phương pháp mới giám sát nguồn CO2 dưới đáy biển

August 30, 2019 Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu rò rỉ khí đốt tự nhiên ở Địa Trung Hải ngoài khơi Ý

Việc lưu trữ carbon dioxide dưới đáy biển là một trong những biện pháp được IPCC thảo luận nhằm hạn chế biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, cho đến nay, chưa có phương pháp nào được chứng minh là có thể giám sát khả năng rò rỉ CO2 dưới nước trên các khu vực đáy biển rộng lớn. Sử dụng các giếng khí đốt tự nhiên ngoài khơi Ý, các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Nghiên cứu Đại dương Kiel GEOMAR Helmholtz đã phát triển các mô hình có thể giúp lập kế hoạch giám sát rò rỉ.

Chỉ bằng cách giảm phát thải khí nhà kính, các mục tiêu của Thỏa thuận Paris về Biến đổi Khí hậu là nay hầu như không thể đạt được. Do đó, IPCC thảo luận các biện pháp bổ sung để giảm nồng độ khí nhà kính trong khí quyển. Ví dụ, carbon dioxide được tạo ra bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch có thể được thu giữ hoặc loại bỏ trực tiếp khỏi khí quyển và sau đó được lưu trữ trong các bể chứa địa chất. Tập đoàn Equinor của Na Uy (trước đây là Statoil) đã vận hành một cơ sở như vậy để thu giữ và lưu trữ carbon dioxide từ năm 1996. Hàng năm, họ bơm khoảng một megaton CO2 vào lớp sa thạch chứa nước bên dưới Biển Bắc. Tuy nhiên, các phương án đáng tin cậy vẫn đang được thảo luận để giám sát hiệu quả sự rò rỉ khí nhà kính từ các hồ chứa dưới biển như vậy.

Trong bối cảnh này, các nhà nghiên cứu GEOMAR đã nghiên cứu các nguồn carbon dioxide tự nhiên từ núi lửa ngoài khơi Ý. Với những phát hiện của những nghiên cứu này, họ đã phát triển các mô hình có thể được sử dụng để giám sát sự an toàn của cặn CO2 dưới biển trong tương lai. Nghiên cứu tương ứng hiện đã được công bố trên tạp chí quốc tế Khoa học Môi trường & Công nghệ.

Việc lưu trữ carbon dioxide trong các tầng đá dưới đáy biển gây ra rủi ro thấp hơn cho con người so với việc lưu trữ trên đất liền. Nếu khí rò rỉ từ đáy biển, nó sẽ hòa tan trong nước biển. Tuy nhiên, nó có thể làm giảm độ pH và làm hỏng hệ sinh thái địa phương. Tiến sĩ Jonas Gros từ GEOMAR, tác giả đầu tiên của cuốn sách, giải thích: “Hiện tại, không có phương pháp nào được thiết lập để xác định vị trí rò rỉ carbon dioxide như vậy và xác định tổng lượng khí thoát ra khi các điểm thoát ra trải rộng trên vài trăm mét vuông diện tích đáy biển”. nghiên cứu mới. Do đó, cùng với các đồng nghiệp, ông đã nghiên cứu những thay đổi về độ pH trong vùng lân cận với lượng phát thải carbon dioxide tự nhiên ở phía trước Panarea, một hòn đảo nhỏ ngoài khơi bờ biển phía bắc Sicily.

Trong các hoạt động lặn và bằng các thiết bị đặt trên tàu, họ thu thập các mẫu khí và nước gần các điểm thoát hiểm. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu này để kiểm tra một mô hình máy tính do ông phát triển nhằm dự đoán sự thay đổi độ pH trong nước biển do rò rỉ carbon dioxide. Mô phỏng này cho thấy hơn 79% lượng khí carbon dioxide đã được hòa tan ở khoảng cách 4 mét tính từ đáy biển.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng mô hình này có thể dự đoán mô hình biến đổi độ pH trong nước xung quanh các giếng khí, có thể so sánh với dữ liệu cảm biến đo được. Gros cho biết: "Điều này sẽ cho phép mô hình mới đóng vai trò như một hướng dẫn cho các chiến lược giám sát thường xuyên các bể chứa carbon dưới đáy biển và đánh giá tác động của lượng khí thải carbon dioxide đối với môi trường biển địa phương".