绿色制氢可以用来缓解海洋脱氧吗?
气候变化、气温升高和世界海洋营养物质密度增加正在导致海洋环境中的氧气不断流失，并对生物多样性构成严重威胁。地球上的氧主要存储在大气中，海洋仅仅容纳了地球全部氧含量的1%，然而大气中的氧气大约有50%至80%是来自海洋浮游植物。人类活动会使过量的营养物质进入河流并输入海洋，造成海水营养结构变化，与此同时，全球气候升温导致更多的氧气从水中回到了大气，这都将致使海洋逐渐失去氧气。
在考虑帮助海洋“还氧”时，通常侧重于沿海系统和减少养分输入，以限制富营养化和沿海“死亡区”的发展。从概念上讲，这是湖泊、池塘和水库中使用的方法的延伸。人们已经认识到养分输入增加和沿海“死亡区”扩大带来的威胁。已有研究表明，自20世纪60年代以来，全球海洋损失了2%的氧气，预计到2100年将损失高达4%。最小含氧区（OMZs）也在不断扩大，海洋在系统性地脱氧。海洋脱氧以及海洋缺氧的扩大和加剧是对海洋生态系统日益严重的主要威胁。
本世纪，与气候相关的氧气流失将成为海洋生物多样性日益普遍的风险来源。一项发表于《全球变化减缓和适应战略》的研究表明，绿色氢工业生产的氧气可以与大空间尺度上溶解氧的损失率相当，为缓解气候变化提供了新的可能性。然而，迄今为止，这种缓解方法很少被考虑用于海洋环境。鉴于氧气流失给海洋生态系统带来的风险日益增加，以及世界范围内纯氧工业来源的迅速出现（这些来源很可能位于沿海地区），研究人员认为在未来几年，这一方案将越来越多地被提出，包括私营部门。
加拿大圣劳伦斯湾和圣劳伦斯河口的一个种植区目前正受到海水氧气减少的威胁，研究人员提出了利用绿色氢生产的副产品将氧气重新泵回海洋。研究人员表明，拟议中的绿色氢工业可以在局部地区生产足够多的氧气，以弥补目前圣劳伦斯湾每年流失的氧气。研究人员表示，氢气生产过程中产生的氧气通常会被释放到大气中，但也有可能被转移到海洋中，使海洋环境重新充氧。
达尔豪斯大学海洋系的海洋化学家Doug Wallace博士和达尔豪斯大学、基尔亥姆霍兹海洋研究中心（GEOMAR）的科学家一起领导了这项研究。他们在距离拟建的氢气厂约130公里的墨西哥湾深水中添加了一种惰性、无毒的示踪剂，并证明注入的氧气将在1.5至4年内到达受威胁的地区。
根据圣劳伦斯湾的例子，研究人员预计人们对利用沿海绿色氢工厂产生的氧气来减缓海洋缺氧的兴趣将迅速发展。这有可能解决与气候有关的海洋生物多样性面临的重大威胁。
然而，研究人员也表明，目前还缺乏评估和实施这一方案的合适框架，因此他们重申：“科学必须继续成为任何补救工作不可或缺的一部分，并且除了多样化的专家科学建议之外，还需要陆地和海洋的实验方法和建模，才能获得有效的解决方案。最重要的是，科学家、工程师和监管机构必须共同努力”。研究数据仍在最终确定中，完整的数据集定稿后将提交给加拿大综合海洋观测系统。
编译：Sara 审核：Daisy
参考资料：
https://link.springer.com/article/10.1007/s11027-023-10094-1
Douglas W. R. Wallace et al, Can green hydrogen production be used to mitigate ocean deoxygenation? A scenario from the Gulf of St. Lawrence,Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change (2023). DOI: 10.1007/s11027-023-10094-1
http://yangtzeriverestuary.soed.org.cn/JSSIO/html/hyqy/
https://worldscience.cn/c/2022-06-25/639591.shtml
https://www.cdstm.cn/theme/khsj/khzx/khqw/202106/t20210604_1049046.html
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