Menetelmästä

Rautakierron ennallistaminen (Ocean Iron Replenishment) on ilmastonkorjausmenetelmä, joka jäljittelee luonnon omia prosesseja.

Biologinen hiilipumppu

Luonto on kehittänyt täydellisen hiilensidontamekanismin, jota kutsutaan biologiseksi hiilipumpuksi. Pieni kasviplankton muuttaa hiilidioksidia biomassaksi ja hapeksi. Tämä on samalla merellisen ravintoketjun perusta.

Ihmisen toiminnan vuoksi hiilipumppu on kuitenkin häiriintynyt, mutta Oceanrylla on tähän ratkaisu.

Luonnossa hiili kiertää ravintoketjussa. Osa siitä palaa ilmakehään kohoamisilmiön (engl. ’upwelling’) kautta. Osa varastoituu meren eri kerroksiin. Ihmisen toiminnan vuoksi tämä prosessi on heikentynyt, ja yhä enemmän hiilidioksidia palaa ilmakehään. Rauta, luonnossa esiintyvä hivenaine, on edellytys kasvien yhteyttämiselle. Monilla valtamerialueilla se on kasviplanktonin kasvua rajoittava ravinne.

Rautakierron ennallistaminen voi tehostaa tätä prosessia. Oikeassa paikassa oikeaan aikaan rauta voi vahvistaa planktonin kykyä sitoa hiiltä yhteyttämisen avulla, mikä puolestaan vie hiiltä syvemmälle ravintoketjussa ja lopulta sedimenttiin.

Miten Oceanry edistää rautakierron ennallistamista?

Tutkimussuunnitelmamme

Ennen kuin rautakierron ennallistamista voidaan skaalata, tarvitsemme tiettyihin kysymyksiin vielä vastauksia. Näitä kysymyksiä on esimerkiksi, paljonko hiiltä menetelmä voi poistaa? Kuinka paljon hiiltä uppoaa sedimenttiin ja kauanko tämä hiili pysyy siellä? Miten muu ravintoverkko reagoi? Tutkimussuunnitelmamme vastaa näihin kysymyksiin vaihe vaiheelta.

Vaihe 1: Planktonin mallinnus

Aloitamme mallinnuksesta. Rakennamme planktonin simulaatiomallia, joka näyttää, miten kasviplankton köyhissä vesissä reagoi, kun rautaa palautetaan veteen. Monet ekosysteemimallit on rakennettu vuosikymmeniä sitten, eivätkä ne vastaa nykypäivän lämpimämpää ja happamampaa merta.

Tämän rinnalla valmistelemme malleja kahteen liittyvään kysymykseen: miten planktonkukintoja voidaan seurata satelliiteista, ja miten kukinnat vaikuttavat aerosoleihin, pieniin ilmassa oleviin hiukkasiin, jotka auttavat pilvien muodostumisessa.

Vaihe 2: Suljetun systeemin koe aavalla merellä

Seuraavaksi testaamme suljetussa systeemissä oikeassa paikassa oikeaan aikaan. Tutkimusaluksella suuret säiliöt, joita kutsutaan mesokosmeiksi, täytetään luonnollisella merivedellä. Mitään ei päästetä avomereen. Osaan säiliöistä lisätään pieniä määriä rautaa, ja tuloksia verrataan käsittelemättömiin säiliöihin.

Suunnittelemme toteuttavamme tämän kokeen Pohjois-Atlantilla, tavoitevuotena 2028–2029. Mittaamme esimerkiksi:

  • liuennutta rautaa ja luonnollisia molekyylejä, jotka pitävät sen planktonin saatavilla
  • ravinteita, kuten nitraattia, fosfaattia ja silikaattia
  • miten hyvin kasviplankton yhteyttää
  • mitkä planktonlajit kasvavat ja mitkä eivät
  • veden CO₂ ja pH tasapainoa

Yhdessä nämä kertovat, kuinka paljon hiiltä sitoutuu ja siirtyy syvemmälle jokaista lisättyä rautayksikköä kohden.

Vaihe 3: Avomeritutkimus

Suljettu systeemi ei voi osoittaa, kuinka kauan hiili pysyy varastoituneena syvässä meressä. Siihen tarvitaan tutkimus avomerellä. Vain jos suljetun systeemin tulokset osoittavat menetelmän turvalliseksi ja toimivaksi, siirrymme huolellisesti valvottuun avomeritutkimukseen Pohjois-Atlantilla, tavoitevuotena 2030. Tutkimus noudattaa Lontoon yleissopimuksen ja Lontoon pöytäkirjan mukaista tieteellisen tutkimuksen arviointikehystä, ja seurantaa tehdään ennen tutkimusta, sen aikana ja sen jälkeen.

Avoin tiede

Tutkimuksemme toteuttavat riippumattomat yliopistot ja tutkimuslaitokset. Kaikki data, menetelmät ja riskiarvioinnit ovat avoimia tutkijoille, viranomaisille ja yleisölle.

Haluatko tukea tutkimustamme tai liittyä mukaan? Ota yhteyttä!

Usein kysyttyä

OIR tarkoittaa raudan lisäämistä meriveteen kasviplanktonin kasvun käynnistämiseksi, mikä sitoo hiilidioksidia yhteyttämisen avulla. Kun kasviplankton kuolee, osa hiilestä vajoaa syvään mereen, mikä voi sitoa sen jopa tuhansiksi vuosiksi. Osa hiilestä sitoutuu lisääntyneeseen meren eliöstöön, jonka elinikä voi olla satoja vuosia.

Rauta on monilla merialueilla kasvua rajoittava ravinne. Raudan lisääminen käynnistää kasviplanktonin kukinnan, joka sitoo hiilidioksidia. Osa tästä biomassasta vajoaa ja sitoo hiilen syviin vesikerroksiin tai sedimenttiin.

Arviot vaihtelevat, mutta teoriassa laajamittainen OIR voisi poistaa satoja miljoonia tai jopa miljardeja tonneja hiilidioksidia vuodessa, mikä olisi merkittävä panos ilmastonmuutoksen hillintään. Vertailun vuoksi: EU:n (27 maata) hiilidioksidipäästöt vuonna 2023 olivat 2,4 miljardia tonnia.

Rautaa kulkeutuu meriin luonnostaan esimerkiksi hiekkapölymyrskyistä, metsäpalojen tuhkasta ja tulivuoren tuhkasta. Rautakierron ennallistaminen jäljittelee näitä prosesseja, mutta hallitussa mittakaavassa. (Langmann ym. 2010)

OIR on skaalautuvampi ja merkittävästi kustannustehokkaampi kuin suoran ilmasta talteenoton teknologiat, mutta se on vähemmän ennustettavissa eikä sitä voida hallita yhtä tarkasti kuin suljetun järjestelmän teknologioita.

Merivirroista ja syvyydestä riippuen sidottu hiili voi pysyä paikallaan vuosikymmenistä tuhansiin vuosiin, ja osa hiilestä palaa ajan myötä takaisin ilmakehään.

Jotta hiiltä voitaisiin pitää “pysyvästi” sidottuna, sen tulisi pysyä varastoituneena yli 1000 vuotta. Osan hiilidioksidista arvioidaan pysyvän sidottuna näin pitkään, mutta suuri osa siitä palaa ilmakehään vuosisatojen kuluessa luonnollisen kohoamisen ja hengityksen kautta.

Arviolta 1–20 prosenttia kasviplanktonin sitomasta hiilidioksidista päätyy lopulta syviin vesiin tai sedimenttiin. Loput kiertää takaisin pintaveteen, mikä rajoittaa sitomisen tehokkuutta.

Se voisi olla merkittävä osatekijä, mutta se ei yksinään ratkaise ilmastonmuutosta. OIR tulisi nähdä osana laajempaa hiilidioksidin poistomenetelmien kokonaisuutta.

Korostamme, että OIR ei ole tekosyy jatkaa saastuttamista, vaan keino poistaa historiallisia päästöjä ja tukea luonnon monimuotoisuutta. Olemme myös tietoisia siitä, että vaikka lopettaisimme fossiilisten polttoaineiden polton tänään, ilmakehässä on jo yli 2 teratonnia ylimääräistä hiilidioksidia. Havainnollistuksena, 2 teratonnia vastaa noin 50 kertaa vuotuisia globaaleja päästöjä. Siksi meidän on löydettävä keinoja poistaa tämä ylimääräinen hiilidioksidi.

Jos menetelmää käytetään väärässä paikassa (esimerkiksi liian lähellä rannikkoa) tai väärään aikaan (esimerkiksi veden lämpötilan ollessa yli 20 astetta), riskeinä voivat olla tilapäinen hapen väheneminen, ravintoketjun ja monimuotoisuuden häiriintyminen, ilmastoon vaikuttavien kaasujen, kuten metaanin ja typpioksiduulin, lisääntynyt tuotanto, tai mahdolliset haitalliset leväkukinnat. Oceanryn keskeinen tavoite on kehittää globaalia standardointia ja sääntelyä, jotta raudan lisääminen voidaan tehdä turvallisesti ja hallitusti. Oceanry suosii inerttiä, epäorgaanista geologista materiaalia, joka on hyväksytty Lontoon pöytäkirjan mukaisessa valkoisessa listassa.

Koejärjestelyn sijainnin huolellinen valinta auttaa vähentämään haitallisten leväkukintojen riskiä.

  • Korkean ravinnepitoisuuden alueiden välttäminen, joilla pintaveden lämpötila on koholla, vähentää haitallisten leväkukintojen riskiä.
  • Käyttöönotto avomerellä, kaukana rannikon valumavesien vaikutuksesta, on suositeltavaa.
  • Käyttöönotto viileämmissä vesissä, kauempana päiväntasaajan alueista, vähentää leväkukintojen riskiä.
  • Käyttöönotto eri vuodenaikoina lähekkäisillä alueilla auttaa tasapainottamaan yksittäisen kokeen vaikutuksia.
  • Luonnollista, inerttiä ja epäorgaanista geologista materiaalia suositaan raudan lähteenä.

Hiilivetytuotantoa on tutkittava, jotta ymmärretään pilvien muodostumismekanismeja (isopreenin ja muiden pilvien tiivistymisytimien kautta) sekä mahdollista metaanin ja muiden kasvihuonekaasujen tuotantoa. Monitieteistä tutkimusta on tehtävä lyhyen ja keskipitkän aikavälin vaikutusten ymmärtämiseksi, alkaen ennen käyttöönottoa ja päättyen viisi vuotta käyttöönoton jälkeen. Odotuksena on, ettei näkyviä jälkiä ole havaittavissa enää vuoden kuluttua käyttöönotosta.

Vuosien ajan termiä ocean iron fertilization (OIF) käytettiin kuvaamaan raudan lisäämistä rautaköyhille merialueille planktonin kasvun käynnistämiseksi. Nykyään tämä kehys on kuitenkin vanhentunut.

Lue lisää täältä, miksi ajattelemme näin: https://oceanry.org/the-new-paradigm-shift-from-ocean-iron-fertilization-to-replenishment/

Miksi nyt?

Meidän on tähdättävä luontopositiiviseen yhteiskuntaan. On selvää, että pelkkä nettonollatavoite ei enää riitä ja että päästövähennykset teollisuudessa ja yhteiskunnassa etenevät liian hitaasti.

Rautakierron ennallistaminen antaa meille aikaa vähentää päästöjä, ja se tukee meren elpymistä sekä luonnon ennallistamista myös maalla. Meillä ei ole aikaa hukattavaksi näiden ratkaisujen laajentamisessa, jotta voimme minimoida lajien sukupuuttoa ja mahdollistaa luontoa kunnioittavan yhteiskunnan.

Monitieteinen tutkimus antaa perusteellisen ymmärryksen raudan lisäämisestä valtameriin

Monitieteistä tutkimusta tarvitaan osoittamaan päättäjille, viranomaisille, poliitikoille, sijoittajille ja medialle, että menetelmää voidaan käyttää turvallisesti ja mahdollisimman vähän haittaa aiheuttaen siten, että se sitoo hiiltä biologisesti, kasvattaa biomassaa ja ennallistaa meren monimuotoisuutta.

Tutkimus on toteutettava riippumattomasti yliopistoissa tai tutkimuslaitoksissa, jotta tulokset ovat uskottavia ja puolueettomia. Tutkimuksen rahoituksen on oltava vapaa suorista voittoon tähtäävistä ohjausmekanismeista, ihanteellisesti säätiöiltä, lahjoituksilta, apurahoilta tai yritysten yhteiskuntavastuurahoituksesta yrityksiltä, joilla on aito kiinnostus tukea ilmasto ja luontokadon ratkaisuja. Tutkimusta tehdään ennen käyttöönottoa, sen aikana ja sen jälkeen, hyödyntäen sekä etäkartoitusta että paikan päällä tehtäviä mittauksia.

Tutkimusalat ja vaikutusten arviointi

  • Hiilensidonta
  • CO₂ pitoisuuden nettomuutos ilmassa ja vedessä
  • Biomassan nettomuutos meren eri kerroksissa
  • Hapen väheneminen
  • Mittakaava

  • Tehokkuus, rauta suhteessa hiilidioksidiin
  • Pysyvyys

Luonnon monimuotoisuuden ennallistaminen

  • Eri lajien määrä ja pitoisuus
  • Vaikutus ravintoketjuihin
  • Haitalliset leväkukinnat
  • Pysyvyys

Aerosolit

  • Pitoisuuden nettomuutos
  • Rikkidioksidi, dimetyylisulfidi, happi, typpiaerosolit, hiilivedyt, hiukkaset alueella

Kemia, fysiikka ja dynamiikka

  • pH
  • Lämpötila
  • Merivirrat ja kierto
  • Ravinteet

Sosiaaliset ja toimeentuloon liittyvät vaikutukset, yhteishyödyt, kustannukset

Sääntely ja standardit tarvitaan, jotta raudan lisäämiselle valtameriin voidaan luoda toimintakehys, joka maksimoi hyödyt ja minimoi riskit

Merellisen hiilidioksidin poiston (mCDR) nykyinen oikeudellinen kehys on hyvin pirstaloitunut.

Tällä hetkellä YK ja IMO säätelevät avomerta YK:n merioikeusyleissopimuksen (UNCLOS) nojalla, jossa sääntelevänä elimenä toimii ITLOS (kansainvälinen merioikeustuomioistuin), sekä Lontoon pöytäkirjan ja Lontoon yleissopimuksen kautta.

ITLOS voi kuitenkin antaa vain neuvoa antavia lausuntoja, koska avomerta ei ole muodollisesti säädelty sitovalla oikeudella. Samalla ITLOS on 21.4.2024 antamassaan ilmastonmuutosta koskevassa neuvoa antavassa lausunnossa todennut, että hiilidioksidi on saastetta, jota YK:n jäsenvaltioiden tulee pyrkiä vähentämään.

Mitä tarvitaan?

Tulevan sääntelyn ja standardien tulee määritellä ja mahdollistaa rautakierron ennallistamisen käyttöönotto seuraavien periaatteiden mukaisesti:

  1. Valituilla merialueilla tai olosuhteissa (esim. HNLC-alueet¹)
  2. Merialueilla, joiden pintaveden lämpötila on alle 25°C (1–5 metrin syvyydessä)
  3. Avomerellä, vähintään 200 meripeninkulman päässä mantereen rannikosta
  4. Avomerellä, vähintään 50 meripeninkulman päässä suojelualueista
  5. Minkä tahansa maan rekisteröimän toimijan toimesta, riippumatta LP/LC² ratifioinnista tai aluksen rekisteröintimaasta, kunhan käyttöönottohanke on ennakkoon rekisteröity julkisesti saatavilla olevaan rekisteriin
  6. Lisäysmenetelmät
  7. Vaaditut vaikutusmittaukset, esimerkiksi satelliittikaukokartoitus hiilidioksidin poiston mittaamiseksi

¹ Korkea ravinnepitoisuus, matala klorofylli, ² Lontoon pöytäkirja, Lontoon yleissopimus

Sidosryhmäviestinnällä on keskeinen rooli

Tietoisuuden lisääminen ja avoin viestintä raudan lisäämisen vaikutuksista valtameriin on tarpeen yhteiskunnallisen hyväksynnän saavuttamiseksi. Pääasialliset viestinnän tavoitteet ovat:

  1. Viestiä aktiivisesti ja monipuolisesti olemassa olevista tutkimustuloksista keskeisille sidosryhmille.
  2. Käydä vuoropuhelua sääntelyviranomaisten kanssa.
  3. Toteuttaa puuteanalyysi, johon kerätään näkemyksiä eri sidosryhmiltä.

Vaihe 1 (käynnissä)

Alustava kartoitus ja viestinnän käynnistäminen
Ensimmäisen vaiheen tavoitteena on luoda selkeä käsitys globaaleista toimijoista ja aloitteista, jotka liittyvät raudan lisäämiseen valtameriin, sekä luoda konkreettiset viestintäkanavat keskeisten sidosryhmien tavoittamiseksi:

  • Sidosryhmät: yliopistot, kansalaisjärjestöt, päättäjät, Euroopan komissio
  • Tieteellisen työ ja neuvonantoryhmän perustaminen
  • Keskeisten oikeudellisten kehysten kartoittaminen sääntelykentän ymmärtämiseksi
  • Politiikkasuositusten kirjoittamisen aloittaminen

Vaihe 2:

Vaikuttamistyö EU tasolla
Toisen vaiheen tavoitteena on käynnistää toimeenpanotyö. Resurssien optimaalisen käytön ja verkoston hyödyntämisen vuoksi aloitamme tämän työn Suomesta ja EU tasolta:

  • Vaikuttamistyö (henkilökohtaiset tapaamiset päättäjien ja kansalaisjärjestöjen kanssa)
  • Osallistuminen tapahtumiin, konferensseihin tai julkisiin puheenvuoroihin EU tasolla
  • Tapaamiset toimialan toimijoiden kanssa yleisen tietoisuuden lisäämiseksi
  • Tutkimukseen pohjautuvan sisällön tuottaminen (mukaan lukien helppolukuiset artikkelit, avoimet kirjeet ja some sisältö)


Vaihe 3:

Toimeenpano globaalilla tasolla
Raudan lisäämistä valtameriin on edistetty erityisesti Yhdysvalloissa, minkä vuoksi viestinnän ja yhteistyön luominen siellä on olennaista. Ajoitus on suotuisa, sillä useat aloitteet edistävät parhaillaan meren ennallistamista ja suojelua. Toimintaan kuuluu:

  • Tapahtumat ja globaalit konferenssit (esim. OceanVisions Summit, COP, keskeiset luonnon monimuotoisuuden huippukokoukset)
  • Mediayhteistyö
  • Tapaamiset globaalien toimijoiden kanssa