Para ilmuwan sekarang memahami bagaimana emisi karbon dan metana dari mobil, ternak, dan penggunaan listrik membantu mendorong perubahan dramatis dalam iklim kita melalui kontribusi mereka terhadap efek rumah kaca. Tapi mereka baru saja mulai mengurai efek beberapa polutan lain yang kami hasilkan. Misalnya, emisi besi dari pembakaran batu bara dan peleburan baja sebenarnya bisa membantu lautan berkembang dan menyedot lebih banyak karbon di atmosfer, menurut penelitian baru.
Jika itu terdengar seperti hal yang baik, itu tidak benar. Ketika kita mengurangi tingkat emisi oksida besi kita - yang akhirnya harus kita lakukan, untuk melindungi manusia dan hewan dari peradangan dan efek kesehatan yang merugikan lainnya - itu akan memerlukan pengurangan polusi yang lebih drastis untuk menghindari efek perubahan iklim, para peneliti memperingatkan .
Zat besi adalah nutrisi penting bagi hampir semua makhluk hidup. Manusia membutuhkannya untuk membuat sel darah baru, sementara banyak tanaman membutuhkannya untuk melakukan fotosintesis. Namun, besi relatif jarang di laut terbuka, karena sebagian besar datang dalam bentuk partikel tanah yang ditiup dari darat. Untuk triliunan fitoplankton di lautan Bumi, zat besi adalah "nutrisi pembatas, " yang berarti jumlah yang tersedia adalah pemeriksaan alami pada ukuran populasi makhluk ini. (Untuk membuktikan hal ini, para ilmuwan di awal 1990-an membuang besi melintasi wilayah seluas 64 kilometer persegi laut terbuka dan dengan cepat mengamati dua kali lipat jumlah biomassa fitoplankton.)
Beberapa ilmuwan telah mengusulkan mengambil keuntungan dari fakta ini melalui geoengineering, atau dengan sengaja melakukan intervensi dalam sistem iklim menggunakan teknologi. Sama seperti hutan di darat, fitoplankton di lautan berfungsi sebagai "penyerap karbon" karena mereka mengambil karbon dioksida dan kemudian mengambil karbon itu bersama mereka ke laut dalam ketika mereka mati. Oleh karena itu, menambahkan lebih banyak zat besi ke laut dapat berpotensi membuat tenggelam ini bahkan lebih kuat dalam menyedot karbon yang telah dibuang manusia ke atmosfer, alasan para pendukung ini.
Tetapi penelitian baru menunjukkan bahwa manusia sudah — walaupun secara tidak sengaja — melakukan rekayasa geo dalam proses ini, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan hari ini di jurnal Science Advances .
Meskipun berjanji untuk menghentikan pertumbuhan emisi karbonnya pada tahun 2030, Cina tetap menjadi produsen dan pembakar batubara terbesar di dunia dan produsen baja terbesar. Bersamaan dengan karbon, peleburan baja dan pembakaran batu bara melepaskan partikel-partikel besi yang dapat dengan mudah terbawa oleh angin. Para ilmuwan telah berspekulasi selama bertahun-tahun bahwa semua emisi itu bisa membuahi lautan dengan zat besi tambahan, sehingga mendorong pertumbuhan populasi fitoplankton, kata Zongbo Shi, seorang ilmuwan lingkungan di Universitas Birmingham, Inggris.
Partikel-partikel besi ini datang dalam bentuk oksida besi yang dihasilkan oleh pembakaran, dan karenanya tidak dapat larut dan tidak dapat dikonsumsi oleh plankton sendiri. Namun, yang dipancarkan bersama dengan partikel oksida besi tersebut adalah gas asam seperti sulfur dioksida dan dinitrogen oksida, kata Shi. Gas-gas ini dapat bereaksi dengan molekul oksida besi ketika mereka dibawa melalui atmosfer untuk membentuk bentuk besi yang larut.
"Tidak ada yang bisa membuktikan ini secara pasti, " kata Shi. Dia dan rekan-rekannya bersiap untuk memperbaikinya. Pada 2013, para peneliti dengan hati-hati mengumpulkan sampel partikel aerosol dari udara dari sebuah kapal di Laut Kuning antara Cina dan Korea Selatan. Kemudian, mereka menggunakan mikroskop elektron canggih dan teknik deteksi lainnya untuk memilah komposisi partikel-partikel ini.
Para peneliti menemukan bahwa partikel-partikel itu termasuk sulfat yang mengandung zat besi terlarut. Karena tidak ada sumber alami besi sulfat di atmosfer, kata Shi, mereka menyimpulkan bahwa partikel-partikel ini pasti berasal dari emisi manusia. "Kami telah membuktikan bahwa proses ini memang ada, " kata Shi.
Phillip Boyd, seorang ahli biogeokimia laut di Universitas Tasmania yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan penelitian ini memberikan "bukti kuat" bahwa interaksi atmosfer ini dapat membuat besi yang dipancarkan tersedia untuk kehidupan laut. Namun, para ilmuwan "setengah jalan di sana" ketika datang untuk melihat seberapa besar dampak sebenarnya dari pemupukan besi buatan manusia, kata Boyd, yang adalah seorang peneliti terkemuka pada interaksi iklim laut dan geoengineering.
Cina Timur memiliki tanah yang kaya akan zat besi dan dekat dengan Gurun Gobi yang kaya zat besi, kata Boyd, yang berarti bahwa ada banyak zat besi alami yang berpotensi menaburkan samudera di sana. Menentukan berapa banyak zat besi di udara berasal dari sumber alam versus industri akan menjadi "uji asam" untuk seberapa besar dampak emisi manusia terhadap kehidupan laut, menurut Boyd.
Shi setuju bahwa sangat penting untuk memahami kontribusi manusia dalam proses ini. Selanjutnya, ia berencana bekerja untuk mengumpulkan lebih banyak data atmosfer dan kelautan untuk membangun model menyeluruh pemupukan besi manusia di lautan selama satu abad. Model ini juga dapat memprediksi seberapa besar dampak industri manusia selama 150 tahun terhadap tingkat karbon di atmosfer.
Mungkin berubah, kata Shi, bahwa besi yang dipancarkan telah membantu menurunkan kadar karbon di atmosfer. "Jika jumlah zat besi terlarut meningkat dua kali lipat [di lautan], " kata Shi, merujuk pada penelitian 2011, "maka Anda akan berharap memiliki sekitar 30 gigaton karbon dioksida yang diserap oleh laut dalam abad."
Mengurangi jumlah besi yang disimpan ke lautan melalui pengurangan emisi dapat membuat upaya untuk mengurangi efek rumah kaca menjadi lebih sulit, katanya. "Akan ada lebih sedikit fitoplankton, lebih sedikit karbon dioksida yang diserap oleh laut, " kata Shi.
Namun, Shi waspada dengan proposal untuk membuang besi ke lautan untuk membuat geoengineer menghilangkan efek rumah kaca. "Geoengineering adalah subjek yang sangat kontroversial, " ia mencatat, merujuk pada perdebatan sengit tentang ancaman intervensi manusia berskala besar ini dan banyak efek yang mungkin tidak diinginkan. Sehubungan dengan pembuahan besi buatan, ahli biologi khawatir bahwa itu dapat menyebabkan mekar ganggang yang meluas yang dapat mencekik oksigen dari air untuk makhluk laut lainnya dan menyebabkan efek yang belum diketahui.
Yang pasti adalah bahwa kita tidak dapat terus memuntahkan emisi besi pada tingkat kita saat ini, kata Shi, karena mereka telah terbukti menyebabkan peradangan pada orang yang menghirupnya dan dapat membahayakan makhluk hidup lainnya. Orang-orang mungkin berpikir bahwa “dengan melepaskan zat besi, itu berpotensi membantu kita, ” katanya. Tetapi sementara mereka dapat membantu planet ini, setidaknya dalam jangka pendek, "partikel-partikel ini selalu tidak terlalu baik" untuk kesehatan manusia, tambahnya.
