Аквакультурная компания Running Tide из Портленда, штат Мэн, анонсировала планы по запуску десятков тысяч крошечных плавучих ферм с ламинарией (келпом) в Северной Атлантике в период с этого лета до следующего. Идея состоит в том, что быстрорастущая макроводоросль в конечном итоге опустится на дно океана, тем самым связывая тысячи тонн углекислого газа. Компания привлекла миллионные инвестиции и получила широкое освещение в СМИ, а среди ее клиентов числятся такие гиганты, как Chan Zuckerberg Initiative.
Тем не менее, источники, осведомленные о ситуации, сообщают изданию MIT Technology Review, что Running Tide столкнулась с трудностями при выращивании водорослей на канатах в открытом океане во время первых попыток в прошлом году, а также потеряла ряд ключевых научных сотрудников в последние месяцы. Частично уход нескольких специалистов был связан с опасениями, что руководство компании уделяет недостаточно внимания потенциальным экологическим последствиям своих инициатив. Другие сотрудники были встревожены обсуждением более спорных практик, включая добавление питательных веществ в океан для стимуляции роста макроводорослей.
В патентной заявке, поданной в прошлом году, компания описывала плавучий аппарат, который можно засеять гаметофитами или спорами макроводорослей и «обогатить питательной нагрузкой», способной «высвобождать оксид железа в воду». Это можно расценить как форму удобрения океана — концепцию, которая вызвала общественную критику и привела к созданию международных норм десятилетие назад. Ознакомиться с деталями патента можно по ссылке.
Генеральный директор Running Tide Марти Одлин в интервью и последующей переписке подчеркнул, что у компании нет текущих планов по реализации концепции, описанной в патенте. Кроме того, он отверг утверждение о том, что компания недостаточно серьезно относится к экологическим проблемам, и оспорил информацию о неудаче начальных полевых работ и значительной потере исследователей.
Running Tide работает на высокодоходном, но слабо регулируемом рынке: продаже так называемых углеродных кредитов корпорациям. Расчет строится на том, что выращивание и затопление большого количества ламинарии или других видов морских водорослей будет секвестировать дополнительные тонны диоксида углерода, которые могут компенсировать выбросы компаний или помочь планете поглотить часть тех миллиардов тонн, которые необходимо устранить для удержания глобальной температуры в пределах нормы в ближайшие десятилетия. Интерес к этой сфере растет, как и внимание общественности к стартапам, работающим в этой области, включая финалистов XPRIZE. Некоторые видят в этом революцию.
Критики, однако, опасаются, что, поскольку все больше компаний стремятся к достижению нулевых выбросов, PR-интересы и финансовые стимулы толкают игроков на этом рынке в одном направлении: к разработке, финансированию, аккредитации, а также продаже и покупке как можно большего числа углеродных кредитов, даже если некоторые методы дают сомнительные результаты или могут нанести вред окружающей среде. Множество стартапов разрабатывают новые способы производства или продажи кредитов, поддерживаемые венчурным капиталом и требующие существенных сборов за каждую предполагаемо поглощенную и сохраненную тонну углерода. Но растущее число исследователей и критиков опасается, что в условиях «золотой лихорадки» по улавливанию углерода теряется научная основа.
Амбициозные планы Running Tide, в сочетании с уходом ключевых ученых, вызывают особую озабоченность у некоторых наблюдателей. Недавние научные работы поднимают ряд серьезных вопросов о целесообразности, эффективности и возможных экологических опасностях выращивания и затопления водорослей в тех масштабах, которые предлагает компания. По некоторым данным, Running Tide стремится к 2025 году секвестировать 1 миллиард тонн CO2, а «гипотетический полный масштаб», по оценкам в отчетах, составляет миллиард тонн в год и более. Подробнее в отчетах.
Эксперты по морским водорослям и биогеохимикам подчеркивали, что вмешательство Running Tide может нанести вред сложным, взаимосвязанным и хрупким экосистемам. Среди прочих рисков, водоросли могут вытеснить сообщества фитопланктона, которые уже поглощают огромное количество углерода и формируют основу морских пищевых цепей, поддерживающих мировое рыболовство. Иными словами, это может навредить глобальным системам, которые уже регулируют климат и обеспечивают людей пищей и доходом.
Филип Бойд, профессор морской биогеохимии из Университета Тасмании и ведущий автор апрельской обзорной статьи в Nature Ecology & Evolution, в которой моделировалось влияние предложения Running Tide, утверждает, что научное сообщество еще не обладает достаточными знаниями для реализации подобных концепций. «Мы пытаемся внести немного объективности в дебаты, которые до сих пор велись довольно легкомысленно», — говорит он. «Мы не говорим, что этого делать нельзя. Но если вы собираетесь это делать, вы должны учесть еще кучу вещей, о которых даже не задумывались».
«Скорость инноваций»
Одлин заявил, что система и процессы компании включают множество «мер предосторожности и проверок… для минимизации любых возможных экологических возмущений». Он добавил, что Running Tide опирается на наилучшие доступные научные данные и постоянно консультируется с множеством экспертов по океану.
Он отметил, что исследовательская группа Ocean Visions ранее создала группу экспертов для консультирования и оценки деятельности Running Tide. Эта команда, включавшая ученых из Океанографического института Вудс-Хоул и Исследовательского института Монтерейского залива, в 2021 году опубликовала отчет, в котором был отмечен ряд потенциальных экологических последствий при различных масштабах погружения водорослей, и даны рекомендации по будущим исследованиям. Ocean Visions также объявила о создании независимого научного консультативного совета для компании 8 июня.
Одлин отказался комментировать кадровые перестановки, но настаивает, что компания не столкнулась с необычно высоким уровнем текучести кадров для стартапа, существующего пять лет.
По его словам, в компании сейчас работают 17 ученых, семеро из которых имеют докторские степени в области агрономии и океанологии.
«Здесь царит скорость инноваций», — говорит он. «Это тяжелая работа. И она не для всех». «Я горжусь людьми, которых мы наняли. Не все из них приживутся. Но это часть процесса. Я не думаю, что данные показывают заметный уровень текучести кадров, я в этом искренне не уверен», — добавляет Одлин. «Я считаю, он на самом деле на рекордно низком уровне».
Он также заявляет, что восстановление морских экосистем, пострадавших от изменения климата и других последствий деятельности человека, является основной миссией Running Tide. «Мы делаем это, потому что ужасаемся тому, что видим», — говорит он.
Одлин, чья семья на протяжении нескольких поколений занималась коммерческим рыболовством , основал компанию в 2017 году. Бизнес утверждает, что его аквакультурная деятельность, включающая производство моллюсков, может способствовать восстановлению морских сред обитания. Однако наибольшее внимание привлекли планы Running Tide по захоронению макроводорослей. Подробнее о команде и миссии.
Интерес к морским водорослям как инструменту удаления CO2 резко возрос в последние годы, поскольку исследования показали, что миру, возможно, придется поглотить огромные объемы парникового газа, а различные виды макроводорослей могут природным путем связывать около 200 миллионов тонн углерода в год. Подробнее о потенциале.
Большая часть внимания сосредоточена на ламинарии — крупных бурых водорослях, которые могут вырастать до полуметра в день. Они в основном растут вдоль побережья, прикрепляясь к скалистому морскому дну и поглощая питательные вещества из относительно прохладных, неглубоких вод. Посредством фотосинтеза они также быстро поглощают углерод, растворенный в морской воде. Поверхностные воды, в свою очередь, в течение следующих недель или месяцев вытягивают дополнительный диоксид углерода из воздуха, восстанавливая баланс между океанами и атмосферой.
Running Tide и другие компании надеются значительно масштабировать этот процесс, культивируя ламинарию или другие виды водорослей на поплавках в глубоком океане. Локализация ферм вдали от берега призвана исключить конкуренцию с другими прибрежными видами использования, такими как морские операции, и гарантировать, что большая часть водорослей в конечном итоге окажется на дне океана.
Модели океанической циркуляции показывают, что значительная часть углерода в биомассе, опускающейся в определенные части глубин, может оставаться там на десятилетия или столетия. Отчет Национальной академии наук, опубликованный в прошлом году, оценивает, что культивирование водорослей может удалить от 100 миллионов до 1 миллиарда тонн углекислого газа в год.
Компания заявляет, что ее свободно плавающие микрофермы могут быть засеяны спорангиями ламинарии и «механически оснащены» для погружения через шесть-восемь месяцев, в идеале на глубину более 1000 метров. Shopify, Stripe и Chan Zuckerberg Initiative уже приобрели будущие объемы удаления CO2 у Running Tide по цене 250 долларов за тонну в случае Stripe. Подробности покупки Stripe.
Хотя компания не раскрывает объемы привлеченного финансирования, отчет PitchBook показывает, что весной этого года она привлекла более 15 миллионов долларов от Lowercarbon Capital, Venrock, Incite Ventures и других инвесторов.
«Если мы сможем добиться роста в открытом океане, что, по нашему мнению, осуществимо, это может масштабироваться до очень крупных размеров», — сказал Одлин MIT Technology Review в прошлом году.
Однако источники утверждают, что ранние попытки выйти за пределы прибрежных зон не принесли большого количества водорослей.
Одлин в электронном письме сообщил, что система удаленного видеонаблюдения Running Tide показала, что ювенильная сахаринская ламинария, засеянная на линиях, действительно росла в океане, добавив, что, по его сведениям, это было сделано впервые. Он признал, что «урожайность и согласованность пока не соответствуют требованиям крупномасштабного улавливания углерода». Но он добавил, что компания этого и не ожидала, поскольку первоначальные усилия были направлены в основном на тестирование технических систем развертывания.
Он и Джастин Райз, старший научный советник Running Tide, заявили, что ученым уже известно, что ламинария растет в открытом океане, поскольку существуют соответствующие виды. Они сказали, что компания продолжит тестирование в малых пилотных масштабах, пока не определит оптимальные виды, места и условия.
«Никто не говорил, что это будет просто», — отмечает Одлин, указывая на то, что они работают со сложными биологическими системами и различными видами макроводорослей. «Некоторые будут работать очень хорошо; другие — нет; некоторые будут иметь огромные колебания… это часть оптимизации системы, которая занимает годы». «Возможно, потребуется 30, 40 развертываний, чтобы добиться результата и все уладить», — добавил он, подчеркнув, что компания все еще «далека» от каких-либо «значительных развертываний».
Уходы
Согласно LinkedIn, среди ушедших в последние месяцы сотрудников — Марго Филиппи, директор по океанской науке; Радж Саха, старший научный сотрудник по данным; Оливия Алкабес, научный сотрудник по данным; Жан Бертран Контина, руководитель агрономического отдела по производству макроводорослей; и Максвелл Кэллоуэй, старший биолог по ламинарии. Они либо не ответили на запросы, либо отказались от комментариев для этой статьи.
Большинство исследователей покинули компанию менее чем через год работы, а некоторые — всего через шесть месяцев, согласно данным сайта для поиска работы.
Источники описывают компанию как движимую необходимостью начать зарабатывать углеродные кредиты путем захоронения биомассы в океане. По словам этих источников, руководители Running Tide пренебрежительно относились к опасениям по поводу потенциальных последствий этих усилий, высказанным как внутренними сотрудниками, так и внешними академиками. Руководство, как утверждается, преуменьшало негативные аспекты, настаивая на том, что неотложные проблемы изменения климата перевешивают любые возможные экологические вреды.
Одлин это отрицает. «Никакое конкретное экологическое замечание, высказанное членом нашей команды, не было проигнорировано. Все наши исследовательские и руководящие отделы серьезно его рассматривали и обсуждали с внешними партнерами», — написал Одлин. «Мы привержены науке и серьезно относимся к нашему попечительству над океанами».
Некоторые внешние эксперты считают, что ранние результаты, о которых сообщают источники, могут указывать на более серьезные проблемы. Бойд считает, что его «не удивит», если компания столкнулась с проблемами при выращивании ламинарии в открытом океане. Хотя компания может протестировать «сотни видов» в разных частях океана, большинство из них адаптированы к богатым питательными веществами водам, в основном сконцентрированным у побережья, говорит он.
Он также упомянул другие потенциальные проблемы и неопределенности, связанные с некоторыми видами, которые растут в открытом океане, например, саргассум. В прошлогодней статье, соавтором которой он был в Nature Communications, используя в качестве модели огромные выбросы саргассума в Атлантике в последние годы, был сделан вывод, что фермерство водорослей в океане может даже стать источником увеличения углекислого газа. Это связано с тем, что водоросли конкурируют за питательные вещества с другими видами, поглощающими углерод, например, с фитопланктоном, а также с другими сложными биогеохимическими обратными связями. Кроме того, поскольку саргассум плавает, могут потребоваться дополнительные механизмы, чтобы обеспечить его погружение на дно океана.
Разработка таких систем и снабжение питательными веществами в море могут увеличить затраты и сложность. Последнее может повлечь за собой юридические проблемы и общественное неприятие, как это случилось с первыми экспериментами по удобрению океана.
Патентная заявка Running Tide описывает метод, при котором канатная линия может быть «сплетена, свернута и/или переплетена» с «железом или содержащей железо нитью, волокном или шнуром… для обеспечения источника железа (Fe) в качестве питательного вещества для целевого продукта». Более десяти лет назад ООН ввела мораторий на удобрение океанов в коммерческих целях, что было продиктовано растущим интересом бизнеса к этой возможности.
Кроме того, страны, являющиеся участниками Лондонской конвенции, международного морского договора, регулирующего сброс отходов в океан, приняли резолюцию, ограничивающую эту практику. Стороны Лондонского протокола, который должен заменить этот договор, также приняли поправку, ограничивающую его. Хотя она официально не вступила в силу, большинство стран соблюдают эти нормы.
Источники сообщают, что компания исследовала другой, потенциально более быстрый способ начать секвестрацию углерода в океанах: захоронение значительных объемов древесной щепы или других форм отходов древесины, возможно, с прирастающими на них небольшими видами водорослей. Это также вызвало внутренние опасения по поводу потенциальных экологических последствий.
Одлин заявил, что «никогда не было плана» просто топить древесину, и ответил «нет» на вопрос, предлагала ли компания добавлять питательные вещества в океан. «Если это станет частью основного научного инструментария, мы это рассмотрим, но это не входит в наш план», — сказал он, добавив позже: «Здесь нет подвоха». В ответ на последующее электронное письмо с вопросом о патентной заявке он написал: «Running Tide не уделяла приоритетного внимания существенному операционному развитию в этой области. Это, по сути, пример того, как мы уважаем и доверяем научному консенсусу».
«Некоторые из поднятых вами опасений, по-видимому, основаны на вырванных из контекста идеях, возникших в ходе наших открытых и инклюзивных ранних мозговых штурмов, где мы без осуждения рассматриваем весь спектр возможных способов решения сложных задач», — написал он, добавив, что «существует множество этапов между потенциальными идеями, возникающими в ходе этих сессий мозгового штурма, и их реализацией в качестве стратегии улавливания углерода».
Одлин отметил, что компания давно планировала использовать древесину в своих плотах из ламинарии, поскольку она также может переносить углерод, содержащийся в ее биомассе, на дно. Недавно компания исследовала использование деревянных буев, покрытых известняком, что также может смягчить закисление океана, как недавно сообщал The Atlantic.
«Огромное возмущение»
Океанологи предупреждают, что затопление значительных объемов древесины может драматически изменить глубоководные экосистемы.
В 2010 году ученые из Университета Гавайев в Маноа и других учреждений затопили более 400 фунтов досок из псевдотсуги на глубину почти 5500 футов на дне бассейна Санта-Круз, недалеко от побережья Калифорнии.
Они обнаружили резкие различия в экосистеме, когда возвращались туда на трехместной подводной лодке в течение последующих месяцев и лет. Древоточцы быстро принялись за материал, затем последовали аэробные и анаэробные бактерии, которые истощают кислород и производят сероводород соответственно. Скопились оппортунистические виды, потребляющие биомассу и переносящие сульфиды, включая капюшонных креветок и щетинковых червей. Но биоразнообразие «значительно снизилось», поскольку химия воды стала токсичной для других видов из-за бактериальной активности, — говорит Крейг Смит, соавтор последующей статьи и профессор океанографии в университете, который не знал о внутренних обсуждениях или планах Running Tide.
По мнению Смита, если бы такой материал сбрасывался в очень больших масштабах в течение многих лет, значительные участки глубокого моря могли бы превратиться в зоны, обедненные кислородом и доминируемые микробами, где мало что могло бы выжить. «Это было бы «огромным возмущением для экосистемы»», — заключает он.
«Серьезная угроза»
Исследователи выявили множество дополнительных проблем с экономически масштабируемым превращением естественного цикла морских водорослей в массивную, надежную форму удаления и хранения парниковых газов.
Для начала, для достижения достаточного масштаба, способного существенно повлиять на климат, потребуется выделить обширные участки океана под фермы с водорослями. Хотя Running Tide нацелена примерно на миллиард тонн CO2 в год, в докладе Национальной академии отмечалось, что для удаления всего 100 миллионов тонн ежегодно может потребоваться площадь, эквивалентная поясу ферм шириной около 325 футов, вдоль более чем 450 000 миль береговой линии. Это эквивалентно более чем 60% мирового побережья и занимает площадь, почти равную Ирландии.
Также становится все более очевидным, что не каждая тонна углерода, поглощенная водорослями, может быть зачтена как тонна удаленного углерода. Океаны не обязательно поглощают эквивалентное количество из воздуха. Естественные схемы перемешивания океана могут замещать значительную часть растворенного неорганического углерода, поглощенного ламинарией, или смещать воды от поверхности, среди других факторов. Как уже упоминалось, увеличение роста макроводорослей может произойти за счет других видов, поглощающих углерод и нуждающихся в схожих питательных веществах, что должно быть учтено при расчете чистого удаления углерода.
Затем возникает вопрос о том, куда все это попадает. Ламинария постоянно сбрасывает свои листья и пластины по мере роста. Когда водоросли выбрасывает на берег, поглощаются беспозвоночными и бактериями или иначе разлагаются до достижения глубокого океана, большая часть содержащегося в них углерода может просто вернуться в воздух, говорит Кэтрин Хёрд, профессор экологии морских водорослей из Университета Тасмании и автор мартовского исследования, посвященного проблемам учета углерода в водорослях. Изучить исследование.
«Компании могут погрузить немного углерода на морское дно, но большая его часть будет разложена и реминерализована по пути», — говорит Хёрд. Требуется больше исследований, чтобы точно определить, какой объем углерода остается связанным и как долго, в различных местах и условиях, даже когда ламинария достигает дна. Действительно, согласно исследованию, опубликованному на этой неделе Национальным океанографическим центром Великобритании, в глубоком океане может оставаться значительно меньше углерода в течение 100 лет и более, чем предполагалось ранее. Результаты исследования.
Хёрд считает, что неясно, окажет ли выращивание и захоронение ламинарии «какое-либо влияние на атмосферный диоксид углерода». «Я не думаю, что окажет. Это мое обоснованное мнение, что это не сработает», — заявляет она.
Апрельская статья Бойда в Nature Ecology, а также отчет Ocean Visions, также перечисляют ряд потенциальных экологических проблем, связанных с крупномасштабным захоронением ламинарии, выходящих за рамки возможного воздействия на фитопланктон. Большие плоты свободно плавающей ламинарии могут занести инвазивные виды и микробы. Они также будут отбрасывать тени, которые могут исказить поведение зоопланктона и рыбы в глубинах, известных тем, что мигрируют вверх на закате, чтобы избежать хищников.
По мере накопления ламинарии на дне она может задушить плотные сообщества видов, обитающих в донных отложениях. Это также может притягивать и отталкивать различных существ, изменяя химию и биоразнообразие хрупких глубоководных экосистем. «Это серьезная угроза для биозащищенности океана», — говорит Бойд. «Мы понятия не имеем, что произойдет, когда мы масштабируем это».
Бойд и Хёрд подчеркивают, что данная область далека от создания моделей, способных точно оценить, сколько углерода будет связано за счет крупномасштабного захоронения макроводорослей, что необходимо для любого заслуживающего доверия рынка углеродных кредитов. Они добавляют, что для лучшего понимания сложного взаимодействия этих сил и оценки выгод и издержек потребуется строгий, открытый и длительный научный процесс с участием команд экологов, океанографов и специалистов по моделированию.
Наблюдатели также отмечают, что, хотя поглощение углерода за счет посадки деревьев и лесовосстановления можно приблизительно оценить с помощью наземных выборочных проверок или спутниковых снимков, неясно, как любая аккредитующая организация сможет легко или доступно проверить, сколько водорослей выращивают и топят компании на свободно плавающих плотах в сотнях миль от берега.
Одлин заявил, что компания «вероятно, создает самую полную и надежную систему оценки» для мониторинга, отчетности и верификации удаления углекислого газа из океана, добавив: «И мы будем полагаться на партнеров, на третьи стороны, для ее подтверждения». Одлин отметил, что Running Tide постоянно анализирует новые исследования в этой области, как внутренне, так и со своими научными советниками, чтобы определить, меняют ли они «общепринятое понимание состояния науки об этих земных системах». «И если меняют, мы будем корректировать», — сказал он. Но он предположил, что компания не может реагировать на «каждую маленькую статью, которую выпускает каждый человек».
«Подавляющий научный консенсус заключается в том, что культивирование водорослей представляет собой один из наиболее многообещающих путей удаления углекислого газа из океана, как утверждается в прошлогоднем докладе Национальной академии», — написал он. Отчет, оценивший шесть подходов к удалению углерода на основе океана, присвоил культивированию водорослей «среднюю уверенность» в эффективности. Они оценили базу знаний как «средне-высокую», масштабируемость как «среднюю», долговечность как «средне-высокую», а экологический риск как «средне-высокий». Авторы рекомендовали исследовательскую программу стоимостью 125 миллионов долларов для лучшего понимания общих проблем удаления CO2 на основе океана, включая потенциальное экономическое и социальное воздействие. Они подсчитали, что для финансирования исследовательских приоритетов культивирования водорослей в течение пятилетнего периода потребуется 235 миллионов долларов.
«Доставка тоннажа»
В октябре прошлого года Одлин в Твиттере написал о другом стартапе, который объявил об успешном удалении 5000 тонн CO2: «Игнорируйте весь хайп, твиты, троллинг, конференции, сбор средств и т. д. Важна одна вещь: Доставка тоннажа». Твит Одлина.
Среди климатологов существует широкое согласие в том, что помимо сокращения выбросов миру необходимо найти способы быстрого удаления валовых объемов диоксида углерода для борьбы с растущими опасностями глобального потепления. Как это сделать экономически эффективно, надежно, безопасно и в массовых масштабах — остается научным вопросом и бизнес-задачей. Однако некоторые наблюдатели опасаются, что в сфере улавливания углерода укореняется менталитет Кремниевой долины, поскольку климатические проблемы и финансовая выгода подталкивают стартапы к быстрому тестированию, доработке, переориентации и масштабированию.
Они настаивают на том, что срочность решения этой проблемы не освобождает исследователей, правительства или компании от необходимости тщательно оценивать вред, который могут нанести эти концепции, и устанавливать соответствующие правила, регулирующие эту деятельность. Дополнительная осторожность необходима, когда речь идет о мировом достоянии, которым являются океаны, — предупреждали исследователи из Йельского университета, Океанографического института Вудс-Хоул, Фонда защиты окружающей среды и других учреждений в обзорной статье в Frontiers of Marine Science в прошлом месяце. Статья.
Авторы призвали научное сообщество принять кодекс поведения, регулирующий работы по удалению углерода на основе морских ресурсов, подчеркивая отсутствие нормативных актов, неизвестные факторы в этой области и потенциал даже простого исследования «привести к трагическим или неожиданным последствиям».
Одлин заявляет, что Running Tide стремится решить критическую общественную опасность и прилагает все усилия, чтобы придерживаться того, что говорит основной массив науки. «Мы продолжаем вкладывать значительное время и ресурсы в агрономию и по-прежнему твердо убеждены, что макроводоросли могут сыграть важную роль в долгосрочном удалении углерода в масштабах, релевантных для климата», — написал он.
