مواد و ساخت پیشرفته

کربن آبی به کربن آلی اطلاق می‌شود که توسط اقیانوس در اکوسیستم‌های ساحلی گیاهی مانند جنگل‌های حرا، مرداب‌های شور و مراتع دریایی جذب و ذخیره می‌شود. در این اکوسیستم‌های کربن آبی، کربن آلی در رسوبات جمع شده و در آن ذخیره می‌شود. این زیستگاه‌های اقیانوسی در سواحل مختلف جهان پراکنده‌اند، در هر قاره به جز قطب جنوب یافت می‌شوند و مساحتی حدود ۵۰ میلیون هکتار را پوشش می‌دهند که تقریباً دو برابر اندازه بریتانیا است. اکوسیستم‌های کربن آبی پتانسیل این را دارند که به مردم و محیط‌های ساحلی کمک کنند تا با تغییرات اقلیمی سازگاری پیدا کنند و از آن‌ها مقابله کنند.

این امر تنها به این دلیل نیست که اکوسیستم‌های ساحلی قادر به جذب مقادیر زیادی کربن هستند، بلکه آن‌ها نقش مهمی در حفاظت از سواحل در برابر فرسایش و کاهش تأثیرات طوفان‌ها و افزایش سطح دریا دارند. گیاهانی که در مناطق ساحلی رشد می‌کنند می‌توانند با تصفیه آلاینده‌ها به بهبود کیفیت آب کمک کنند؛ از تنوع زیستی پشتیبانی کنند و زیستگاه‌های مناسبی برای انواع گونه‌ها فراهم آورند؛ و به عنوان مهدکودک‌هایی برای ماهیان و صدف‌ها عمل کنند. این عوامل نشان می‌دهند که اکوسیستم‌های ساحلی گیاهی چگونه به انسان‌ها و جوامع کمک می‌کنند تا در برابر تغییرات اقلیمی و حوادث آب و هوایی شدید مرتبط با آن مقاوم‌تر شوند، هم با حفاظت از مناطق ساحلی در برابر حوادث مربوط به تغییرات اقلیمی و هم با کمک به حفاظت از حیات دریایی. کربن آلی (C) توسط ریشه‌ها، ساقه‌ها و برگ‌های گیاهان در اکوسیستم‌های ساحلی جذب می‌شود.

اکوسیستم‌های کربن آبی به حفظ محیط زیست و کاهش تغییرات اقلیمی کمک می‌کنند. از سوی دیگر، تخریب و فرسایش مناطق ساحلی که کربن آبی را ذخیره کرده‌اند، می‌تواند منجر به آزاد شدن مقادیر زیادی کربن ذخیره‌شده در مدت زمانی کوتاه به جو شود.

دانشمندان توافق دارند که ظرفیت اکوسیستم‌های کربن آبی برای ذخیره کربن طی ۷۰ سال گذشته به دلیل توسعه ساحلی ناپایدار، جنگل‌زدایی، آلودگی محیط زیست و سایر فعالیت‌های مخرب به طرز چشمگیری کاهش یافته است. در ۵۰ سال گذشته، مساحت زیستگاه‌های ساحلی گیاهی بین ۲۵ تا ۵۰ درصد کاهش یافته است.

چرخه کربن اقیانوس

چگونه اکوسیستم‌های ساحلی به عنوان یک مخزن کربن عمل می‌کنند؟ میلیاردها تن کربن به طور مداوم در جو، زمین و اقیانوس‌ها حرکت می‌کنند. چرخه کربن اقیانوس یک مجموعه از فرآیندهای حیاتی است که به تنظیم اقلیم زمین کمک می‌کند و از حیات دریایی پایدار پشتیبانی می‌کند. ذخیره‌سازی کربن زمانی رخ می‌دهد که کربن از چرخه کربن خارج شده و برای مدت‌های طولانی در رسوبات دریایی ذخیره می‌شود.

علم هسته‌ای چه نقشی می‌تواند ایفا کند؟

رسوباتی که در میان گیاهان دریایی، حرا و مرداب‌ها جمع می‌شود می‌تواند برای کمک به شناسایی تغییرات محیطی در طول زمان، از چند سال گذشته تا میلیون‌ها سال قبل، تحلیل شود. ظرفیت اکوسیستم‌های ساحلی گیاهی برای ذخیره و ذخیره‌سازی کربن در رسوباتشان می‌تواند با استفاده از تکنیک‌های هسته‌ای و ایزوتوپی اندازه‌گیری شود.

آزمایشگاه‌های محیط دریایی آژانس بین‌المللی انرژی اتمی (IAEA) در موناکو از این عناصر برای تعیین نرخ تجمع کربن آلی در رسوبات دریایی با استفاده از نمونه‌های هسته‌ای رسوبات از اکوسیستم‌های ساحلی گیاهی استفاده می‌کنند. نمونه‌های هسته‌ای رسوب از لوله‌های پلاستیکی بلند جمع‌آوری می‌شوند که در طول نمونه‌برداری قادرند لایه‌های رسوبی که در طول زمان جمع شده‌اند را حفظ کنند. ایزوتوپ رادیواکتیو طبیعی سرب-۲۱۰ (210Pb) به همراه برخی رادیونوکلیدهای مصنوعی مانند سزیم-۱۳۷ (137Cs) برای تعیین نرخ رسوب‌گذاری در رسوبات با مقیاس زمانی دهه‌ها – تا حدود ۱۰۰ سال، دوره‌ای که در آن تأثیرات انسان‌زاد بر محیط زیست به طرز چشمگیری افزایش یافته است، استفاده می‌شود.

این تکنیک‌ها شامل جداسازی رادیوشیمیایی و اندازه‌گیری‌ها با استفاده از طیف‌سنجی آلفا و گاما است که به هر ایزوتوپ تطبیق داده می‌شود. سپس این اطلاعات با اندازه‌گیری محتویات کربن آلی و ایزوتوپ‌های آن در طول رکورد رسوبی از طریق روش‌های طیف‌سنجی جرمی ترکیب می‌شود تا ذخایر کربن آلی و نرخ‌های دفن آن ارزیابی شود.

کربن آبی چگونه می‌تواند به عنوان یک راه‌حل مبتنی بر طبیعت برای تغییرات اقلیمی استفاده شود؟

کربن آبی می‌تواند به مبارزه با تغییرات اقلیمی کمک کند با حذف کربن اضافی از جو و ذخیره آن برای صدها یا هزاران سال. با این حال، همین ظرفیت برای ذخیره‌سازی کربن ایجاب می‌کند که این اکوسیستم‌ها محافظت و حفظ شوند. زمانی که این زیستگاه‌های ساحلی آسیب ببینند، کربنی که قبلاً ذخیره شده بود آزاد می‌شود و منجر به تأثیرات منفی بیشتر می‌شود.

سرمایه‌گذاری در کربن آبی به معنای سرمایه‌گذاری در آینده‌ای است که در آن طبیعت به کاهش تأثیرات تغییرات اقلیمی کمک می‌کند و سیاست‌گذاران از داده‌های مبتنی بر شواهد برای پشتیبانی از مدیریت پایدار اقیانوس‌ها و اکوسیستم‌های ساحلی گیاهی استفاده می‌کنند. حفاظت از این مناطق به معنای سواحل سالم‌تر، اکوسیستم‌های سالم‌تر و سیاره‌ای سالم‌تر است.

نقش آژانس بین‌المللی انرژی اتمی

آژانس بین‌المللی انرژی اتمی مدعی است که با کارشناسان سراسر جهان همکاری می‌کند تا کربن آلی جذب‌شده، که به عنوان کربن آبی شناخته می‌شود و به‌ویژه توسط اکوسیستم‌های ساحلی مانند مراتع دریایی، جنگل‌های حرا و مرداب‌های جزر و مدی جذب و ذخیره می‌شود را مطالعه کند.