Uzgajajte morsko bilje – da se Zemlja (ne) bi bolje grijala

Morske biljke kao i sve druge biljke vežu ugljikov dioksid – no ne i njihove podvodne livade. Jer na tim se livadama taloži mulj.

Nenad Raos subota, 5. ožujka 2022. u 06:00

O odluci naše vlade, a na zahtjev Europske unije, da će Hrvatska radi doprinosa općoj borbi protiv pregrijavanja naše Zemlje posaditi dva milijuna stabala – za svakog turista po jedno – uskoro sam se svojim očima osvjedočio. Na livadi, na kojoj je nekoć rasla do ramena visoka šikara kroz koju je vodio nogama utaban put, sada raste niska, uzgojena trava i vodi popločan i osvjetljen put, a otkako je donesena odluka o dva milijuna stabala počeo je na njoj rasti i šumarak. Sve puno sadnica svakojakog drveća. Dobro kaže neki Englez, koji se našao u Zagrebu, da smo mi Hrvati tree lovers: u Zagrebu, kaže, ne možeš nigdje stati a da ne vidiš barem jedno drvo. „Gdje god dobro mjesto nađeš, tu drvo posadi“, sjećam se maksime iz osnovne škole. Jer drvo daje mnogo, mnogo daje – a kako vidimo dobar je lijek i protiv globalnog zatopljenja.

Razlog tome je očit: ako oduzmemo vodu, drvo se sastoji od lignina, hemiceluloze, a ponajviše od celuloze – koja sadrži 44 % ugljika, i to čvrsto vezanog i 100 % obnovljivog. No u tome su, u vezanju ugljika još bolje morske biljke. Maksimalna teoretska efikasnost fotosinteze je 10 %, što znači da biljke, teoretski, mogu za fotosintezu iskoristiti toliki dio Sunčeve svjetlosti što na njih padne.

No to je samo teorija. Biljke u prirodi i na polju mogu iskoristiti 1 do 3 % Sunčeve energije, u posebnim uvjetima 5 %, a u laboratoriju maksimalno 6 %. Tim „biljkama od pet posto“ pripadaju i alge, koje mogu iskoristi 3 – 5 % Sunčeve svjetlosti. Posebne vrste algi, naročito klorela (Chlorella sp.) daju, kada se uzgajaju u bazenima, godišnji prinos od 20 – 60 tona suhe tvari po hektaru, dakle 2 – 6 kg suhe tvari po kvadratnom metru. Nedavno sam na televiziji vidio novi izum za čišćenje zraka u gradovima, trokutasti akvarij veličine čovjeka, u kojem rastu alge. Izumitelj kaže: „Ovaj stup može zamijeniti dva stabla.“ Gdje god zgodno mjesto nađeš, tu algu posadi. Hmm...

Nakon svih tih dobrih i lijepih vijesti dolazi i jedna koja me je, i ne samo mene, iznenadila. U časopisu Science Advances izišao je krajem prošle godine znanstveni rad većeg broja znanstvenika iz Njemačke i Sjedinjenih Država s upravo bombastičnim naslovom „Calcification-driven CO2 emissions exceed 'Blue Carbon' sequestration in carbonate seagrass meadow“.Kad tu rečenicu prevedemo na hrvatski (i laički) jezik ispada da površine pod morskom travom (seagrass meadow) ne vezuju ('Blue Carbon' sequestration) nego ispuštaju (CO2 emissions) ugljikov dioksid. Kako je to moguće kad jednadžba fotosinteze, CO2 + H2O → CH2O + O2, više nego jasno kazuje i ukazuje da biljke iz zraka uzimaju ugljikov dioksid, CO2, a ispuštaju kisik, O2? (Ovdje formula CH2O ne stoji za formaldehid iliti metanal, nego za ugljikohidrat općenito.) Moguće je, moguće, jer smo smetnuli s uma da morske biljke ne uzimaju ugljikov dioksid iz zraka nego iz vode.

A u vodi, zna se. Ugljikov dioksid je anhidrid ugljične kiseline, što znači da reakcijom s vodom daje upravo tu kiselinu, H2CO3. Ugljična kiselina disocira, kao i svaka druga kiselina, na vodikove ione i anionski kiselinski ostatak, no kako je ovdje riječ o dva atoma vodika u molekuli, od nje nastaju dvije vrste iona, HCO3- i CO32-. Zapravo nastaju ioni HCO3-, jer onih drugih, CO32-, ima u vodi deset tisuća puta manje.

I što se sad u moru događa? Događa se isto što se događa s tvrdom vodom, vodom u kojoj ima otopljenog kamenca: stajanjem nastaje talog. Taj talog je pretežito talog kalcijeva karbonata, CaCO3, koji nastaje reakcijom kalcijevih iona s hidrogenkarbonatnim (ili bikarbonatnim) ionima: HCO3-: Ca2+ + 2HCO3- → CaCO3 + H2O + CO2. Kako vidimo, uz talog nastaje i ugljikov dioksid.

I eto, znanstvenici, autori spomenutog rada, istraživali su livade morske trave što prirodno raste oko Floride, među kojima ih je najviše iz vrste Thalassia testudinum, poznate i kao turtlegrass, te ustanovili da morske livade proizvode 700 ± 600 µmol m-2 h-1 ili 6,1 mol (268 g) ugljikova dioksida po kvadratnom metru godišnje. Ovdje je navedena i varijacija mjerenja, i to vrlo visoka (600 µmol m-2 h-1), no to je razumljivo jer vezivanje ugljikova dioksida ovisi o gustoći rasta biljaka, osvjetljenju (doba dana i godine) i još mnogo čemu drugom, dok je taloženje kalcijeva karbonata (i drugih soli, posebice sulfida, sulfata i fosfata) – nastajanje  mulja – konstantan proces.

Sad će malo filozofski nastrojen čitatelj primijetiti kako tu do nikakve emisije CO2 na globalnoj razini ne dolazi, jer onaj CO2 što nastaje u moru nije drugo nego CO2 što su ga stijene uzele iz zraka da bi od CO2 i CaCO3 nastao u vodi topljivi Ca(HCO3)2. Riječ je dakle o reakciji suprotnog smjera od reakcije taloženja kalcijeva karbonata.  

Nenad Raos je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Autor je i koautor više od stotinu znanstvenih i stručnih radova iz područja bioanorganske i teorijske kemije, molekularnog modeliranja te povijesti kemije i komunikacijskih vještina u znanosti. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Sada piše za Čovjek i svemir te, naravno, Bug online. Sedam je godina bio glavni i tehnički urednik časopisa Priroda, a danas je urednik mrežnih stranica Panopticum. Koautor je dva sveučilišna udžbenika i autor 13 znanstveno-popularnih knjiga. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.