Phát hiện bất ngờ về bột đá dưới sông băng ở Greenland

Nghiên cứu của nhóm các nhà khoa học Đại học Copenhagen vừa được công bố cho thấy "bột" đá được tạo ra bên dưới các sông băng ở Greenland có thể hấp thụ khí CO2 khi chúng được rải trên các cánh đồng nông nghiệp. Phương pháp này hứa hẹn giúp loại bỏ hàng tỷ tỷ tấn CO2 trong khí quyền, làm chậm quá trình nóng lên của Trái Đất, theo Guardian.

Bột đá hấp thụ CO2

Theo nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí khoa học quốc tế Greenhouse Gas Control, các phản ứng hóa học tự nhiên làm phân rã cấu trúc của bột đá sông băng Greenland, dẫn tới khí CO2 trong không khí bị "khóa" cố định bên troing các phân tử carbonate mới sinh ra.

Các nhà khoa học tin rằng việc sử dụng các biện pháp nhân tạo nhằm đẩy nhanh quá trình này, có tên "phong hóa đá tăng cường" (ERW), có tiềm năng ứng dụng ở quy mô toàn cầu, giúp loại bỏ hàng tỷ tấn CO2 trong không khí, góp phần ngăn chặn đà nóng lên của Trái Đất.

Không dừng lại ở đó, bột đá trên các sông băng của Greenland cũng có tiềm năng làm tăng sản lượng nông nghiệp.

Bột đá ở Greenland tồn tại chủ yếu dưới dạng bùn. Ảnh: Guardian.

Độ màu mỡ tự nhiên của đất trồng phụ thuộc vào quá trình phong hóa đá, qua đó cung cấp các dưỡng chất thiết yếu phục vụ sản xuất. Bằng cách đẩy nhanh quá trình phong hóa đá, đất nông nghiệp sẽ hưởng lợi trực tiếp. Thử nghiệm trên các cánh đồng ở Đan Mạch cho thấy sản lượng nông nghiệp tăng đáng kể nhờ ERW.

Sông băng khổng lồ của Greenland tạo ra 1 tỷ tấn bột đá mỗi năm, chúng tồn tại dưới dạng bùn bên dưới các sông băng. Điều này đồng nghĩa tiềm năng cung cấp bột đá gần như không có giới hạn. Các nhà khoa học tin rằng việc khai thác một lượng nhỏ bột đá từ Greenland sẽ không tạo ra tác động đáng kể cho môi trường.

Quá trình phong hóa tự nhiên diễn ra tương đối chậm, đôi khi cần tới hàng thập kỷ để hoàn tất. Tuy nhiên, các nhà khoa học tin rằng phương pháp ERW có thể tạo ra khác biệt quan trọng giúp nhân loại đạt mục tiêu phát thải bằng 0 vào năm 2050.

Loại bỏ sử dụng nhiên liệu hóa thạch sẽ tiếp tục mà ưu tiên lớn nhất trong cuộc chiến khí hậu, dù vậy, các nhà khoa học đồng ý rằng con người cần tới cấc biện pháp nhằm loại bỏ khí CO2 đang tồn tại trong khí quyển nhằm hạn chế các tác động tồi tệ nhất của cuộc khủng hoảng khí hậu.

"Nếu chúng ta cần một giải pháp có tác động toàn cầu, giải pháp đó phải đủ đơn giản. Chúng ta không thể dùng những thứ phức tạp như công nghệ cao. Giải pháp càng đơn giản càng hiệu quả, và không gì đơn giản hơn bùn đất", giáo sư Minik Rosing của Đại học Copenhagen, nhận xét.

Chuyên gia người Đan Mạch cho biết bột đá đã tích tụ ở Greenland trong khoảng 8.000 năm, đủ để trải lên tất cả diện tích đất nông nghiệp trên Trái Đất.

Không giống các loại đá khác, bột đá sản sinh từ sông băng không cần trải qua bất cứ quy trình xử lý nào. Theo tiến sĩ Christiana Dietzen của Đại học Copenhagen, quá trình phong hóa diễn ra rất chậm trong điều kiện lạnh giá ở Greenland, nhưng tốc độ sẽ nhanh hơn khi bột đá được sử dụng ở những nơi có nhiệt độ cao.

Theo nghiên cứu, mỗi tấn bột đá có thể hấp thụ khoảng 250 kg khí CO2. Sau 3 năm bột đá rải trên đất nông nghiệp ở Đan Mạch, các nhà khoa học phát hiện khoảng 8% số phản ứng hóa học đã xảy ra.

Các nhà khoa học ước tính 27 triệu tấn CO2 sẽ được hấp thụ nếu rải bột đá Greenland lên tất cả đất nông nghiệp ở Đan Mạch. Con số này tương đương lượng phát thải CO2 hàng năm của Đan Mạch.

Lợi ích kép

Trong một nghiên cứu khác của Đại học Copenhagen, xuất bản trên tạp chí Nutrient Cycling in Agroecosystems, sản lượng ngô và hoai tây tăng lần lượt 24% và 19% trên các cánh đồng ở Đan Mạch được rải bột đá. Tiến sĩ Dietzen hy vọng trong vòng 3 năm tới, bột đá Greenland sẽ được ứng dụng ở quy mô thương mại.

Các nhà khoa học cũng đang thử nghiệm bột đá Greenland tại những vùng đất ít màu mỡ hơn. Tại Ghana, sản lượng ngô thậm chí còn tăng cao hơn.

"Tại những môi trường như Ghana, chỉ riêng lợi ích làm phân bón cũng đủ để nhập khẩu bột đá sông băng", tiến sĩ Dietzen nhận định.

Trong một nghiên cứu phương pháp ERW khác, các nhà khoa học sử dụng đá basalt. Nghiên cứu công bố năm 2020 cho thấy việc sử dụng phương pháp này trên 50% diện tích đất nông nghiệp toàn cầu có thể giúp loại bỏ 2 tỷ tấn CO2 mỗi năm, tương đương phát thải CO2 của Đức và Nhật Bản cộng lại.

Greenland tạo ra khoảng 1 tỷ tấn bột đá mỗi năm. Ảnh: Guardian.

Giáo sư David Beerling của Đại học Sheffield, người dẫn đầu nghiên cứu, cho biết đất basalt có những lợi thế lớn. Thành phần hóa học của đất basalt giúp hấp thụ CO2 nhanh hơn bột đá sông băng, giúp sản lượng hoa màu tăng cao hơn. Ngoài ra, đất basalt phổ biến ở nhiều quốc gia.

Tuy vậy, bột đá sông băng Greenland mịn hơn so với đất basalt, nhờ thế diện tích bề mặt tiếp xúc với không khí để hấp thụ CO2 cũng lớn hơn. Ưu điểm và nhược điểm của hai loại đất đá này vẫn đang được nghiên cứu.

Nhóm các nhà khoa học Đan Mạch đang lên kế hoạch thử nghiệm tại Australia, đồng thời đánh giá các yêu cầu về năng lượng trong quá trình vận chuyển. Trong khi đó, nhóm của giáo sư Beerling dự kiến công bố kết quả thử nghiệm tại Mỹ trong tương lai gần.

"Tôi không nghĩ hai phương pháp này sẽ loại trừ nhau. Chúng ta có cơ hội ứng dụng cả hai", giáo sư Rosing nói.

Duy Anh