การกักเก็บคาร์บอนเป็นกระบวนการทางธรรมชาติในการจัดเก็บคาร์บอนใน แหล่ง กักเก็บคาร์บอน^{[ 2 ] : 2248} มีบทบาทสำคัญในการจัดการวัฏจักรคาร์บอน ทั่วโลกอย่างมีประสิทธิภาพ และจำกัดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโดยการลดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศการกักเก็บคาร์บอนมีสองประเภทหลัก ได้แก่ การกักเก็บทางชีวภาพ (เรียกอีกอย่างว่าbiosequestration ) และการกักเก็บทางธรณีวิทยา^{[ 3 ]}

การกักเก็บคาร์บอนทางชีวภาพเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรคาร์บอนมนุษย์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการนี้ได้ด้วยการกระทำโดยตั้งใจและการใช้เทคโนโลยี คาร์บอนไดออกไซด์ ( CO₂)₂คาร์บอนไดออกไซด์ ( CO₂) ถูกดักจับจากชั้นบรรยากาศ ตามธรรมชาติ ผ่านกระบวนการทางชีวภาพ เคมี และกายภาพ กระบวนการเหล่านี้สามารถเร่งให้เร็วขึ้นได้ เช่น ผ่านการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินและวิธีการทำการเกษตร ซึ่งเรียกว่าการทำฟาร์มคาร์บอนนอกจากนี้ยังมีการคิดค้นกระบวนการเทียมเพื่อสร้างผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน วิธีการนี้เรียกว่าการดักจับและกักเก็บคาร์บอนซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เทคโนโลยีในการดักจับและกักเก็บ (จัดเก็บ) CO₂₂ซึ่งเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ใต้ดินหรือใต้พื้นทะเล

พืชดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศขณะเจริญเติบโตและกักเก็บไว้ในชีวมวล อย่างไรก็ตาม แหล่งกักเก็บทางชีวภาพ (เช่น ป่าไม้และแหล่งสาหร่ายทะเล ) อาจเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอน ชั่วคราว เนื่องจากไม่สามารถรับประกันการกักเก็บในระยะยาวได้ไฟป่าโรคระบาด แรงกดดันทางเศรษฐกิจ และลำดับความสำคัญทางการเมืองที่เปลี่ยนแปลงไป อาจปล่อยคาร์บอนที่ถูกกักเก็บไว้กลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ^{[ 4 ]}

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศสามารถถูกกักเก็บไว้ในเปลือกโลกได้โดยการฉีดเข้าไปใต้ดิน หรือในรูปของ เกลือ คาร์บอเนตที่ไม่ละลายน้ำ กระบวนการหลังนี้เรียกว่าการกักเก็บด้วยแร่ธาตุวิธีการเหล่านี้ถือว่าไม่ระเหยง่ายเพราะไม่เพียงแต่กำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศเท่านั้น แต่ยังกักเก็บไว้ได้อย่างไม่มีกำหนด ซึ่งหมายความว่าคาร์บอนจะถูก "กักเก็บไว้" เป็นเวลาหลายพันถึงหลายล้านปี

เพื่อเพิ่มกระบวนการกักเก็บคาร์บอนในมหาสมุทร มีการเสนอเทคโนโลยีทางเคมีหรือทางกายภาพดังต่อไปนี้: การใส่ปุ๋ยในมหาสมุทรการทำให้เกิดน้ำขึ้นจากใต้ทะเล การกักเก็บด้วยหินบะซอลต์ การทำให้เป็นแร่ธาตุ ตะกอนในทะเลลึก และการเติมเบสเพื่อทำให้กรดเป็นกลาง^{[ 5 ]} อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีเทคโนโลยีใดที่ประสบความสำเร็จในการนำไปใช้ในวงกว้าง ในทางกลับกัน การเพาะเลี้ยงสาหร่ายทะเลในวงกว้างเป็นกระบวนการทางชีวภาพและสามารถกักเก็บคาร์บอนได้ในปริมาณมาก^{[ 6 ]}ศักยภาพในการเติบโตของสาหร่ายทะเลสำหรับการเพาะเลี้ยงคาร์บอนจะทำให้สาหร่ายทะเลที่เก็บเกี่ยวได้ถูกขนส่งไปยังทะเลลึกเพื่อฝังในระยะยาว^{[ 7 ]} รายงานพิเศษ ของ IPCC เกี่ยวกับมหาสมุทรและธารน้ำแข็งในสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงแนะนำให้ "ให้ความสนใจในการวิจัยเพิ่มเติม" เกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงสาหร่ายทะเลในฐานะกลยุทธ์การบรรเทาผลกระทบ^{[ 8 ]}

คำว่าการกักเก็บคาร์บอนมีความหมายหลากหลายในเอกสารและสื่อต่างๆรายงานการประเมินครั้งที่ 6 ของ IPCCนิยามการกักเก็บคาร์บอนว่า "กระบวนการเก็บกักคาร์บอนไว้ในแหล่งกักเก็บคาร์บอน" ^{[ 9 ] : 2248} ต่อมาแหล่งกักเก็บถูกนิยามว่า "อ่างเก็บน้ำในระบบโลกที่ธาตุต่างๆ เช่น คาร์บอนและไนโตรเจน อยู่ในรูปแบบทางเคมีต่างๆ เป็นระยะเวลาหนึ่ง" ^{[ 9 ] : 2244}

สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา (USGS) นิยามการกักเก็บคาร์บอนไว้ดังนี้: "การกักเก็บคาร์บอนคือกระบวนการดักจับและกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ" ^{[ 3 ]}เนื่องจากถ้อยคำในนิยามนี้คล้ายคลึงกับนิยามของการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (CCS) มาก การกักเก็บคาร์บอนจึงมักถูกเข้าใจผิดว่าเป็น CCS (IPCC นิยาม CCS ว่าเป็น "กระบวนการที่กระแสคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ ) ที่ค่อนข้างบริสุทธิ์จากแหล่งอุตสาหกรรมถูกแยก บำบัด และขนส่งไปยังสถานที่จัดเก็บระยะยาว" ^{[ 9 ] : 2221} )

การกักเก็บคาร์บอนเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรคาร์บอน ตามธรรมชาติ ซึ่งมีการแลกเปลี่ยนคาร์บอน ระหว่าง ชีวภาค ดิน ธรณีภาคอุทกภาคและบรรยากาศของโลก [ ^{10 ]} คาร์บอนไดออกไซด์ถูกดักจับตาม ธรรมชาติ จากบรรยากาศผ่านกระบวนการทางชีวภาพ เคมี หรือทางกายภาพ และเก็บไว้ในแหล่งกัก ^เก็บระยะยาว

พืชดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศขณะเจริญเติบโตและกักเก็บไว้ในชีวมวลอย่างไรก็ตาม แหล่งกักเก็บทางชีวภาพ (เช่น ป่าไม้และแหล่งสาหร่ายทะเล ) ถือเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนที่ระเหยได้เนื่องจากไม่สามารถรับประกันการกักเก็บในระยะยาวได้ เหตุการณ์ต่างๆ เช่นไฟป่าหรือโรคระบาด แรงกดดันทางเศรษฐกิจ และการเปลี่ยนแปลงลำดับความสำคัญทางการเมือง อาจส่งผลให้คาร์บอนที่ถูกกักเก็บไว้ถูกปล่อยกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ^{[ 4 ]}

การกักเก็บคาร์บอน ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนช่วยบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและลดผลกระทบที่เป็นอันตรายจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศช่วยชะลอการสะสมของก๊าซเรือนกระจก ในชั้นบรรยากาศและทะเล ซึ่งส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล^{[ 11 ]}

การกักเก็บคาร์บอนเพื่อบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเกี่ยวข้องกับการเพิ่มแหล่งกักเก็บคาร์บอนตามธรรมชาติหรือการใช้วิธีการทางเทคโนโลยีเพื่อดักจับและกักเก็บคาร์บอน^{[ 3 ]}

ภายในแนวทางการดักจับและกักเก็บคาร์บอนการกักเก็บคาร์บอนหมายถึง องค์ประกอบ การกักเก็บ เทคโนโลยีการกักเก็บคาร์บอนเทียมสามารถนำมาใช้ได้ เช่น การกักเก็บในรูปก๊าซในชั้นหินใต้ดินลึก (รวมถึงชั้น ^หินเกลือและแหล่งก๊าซที่หมดแล้ว) และการกักเก็บในรูปของแข็งโดยปฏิกิริยาของ CO2 _กับออกไซด์ของโลหะเพื่อผลิตคาร์บอเนต ที่เสถียร [ ^{12 ]}

เพื่อให้คาร์บอนถูกกักเก็บไว้โดยวิธีการประดิษฐ์—นั่นคือ นอกเหนือจากกระบวนการตามธรรมชาติของวัฏจักรคาร์บอน—จะต้องดักจับคาร์บอนก่อน หรือการปล่อยคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศจะต้องถูกชะลอหรือป้องกันอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งสามารถทำได้โดยการนำวัสดุที่มีคาร์บอนสูงมาใช้ในผลิตภัณฑ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน เช่น การก่อสร้าง เพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยออกมาผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การเผาไหม้หรือการเน่าเปื่อย จากนั้นคาร์บอนสามารถถูกกักเก็บไว้แบบพาสซีฟหรือใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพในหลากหลายวิธี ตัวอย่างเช่น เมื่อเก็บเกี่ยวไม้ (ซึ่งเป็นวัสดุที่มีคาร์บอนสูง) สามารถนำมาใช้ในการก่อสร้างหรือผลิตภัณฑ์ที่ทนทานอื่นๆ ได้หลากหลายชนิด จึงสามารถกักเก็บคาร์บอนไว้ได้นานหลายปีหรือหลายศตวรรษ^{[ 13 ]}ในการผลิตทางอุตสาหกรรม วิศวกรมักจะดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จากการปล่อยมลพิษจากโรงไฟฟ้าหรือโรงงาน

ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกาคำสั่งบริหารหมายเลข 13990 (ชื่ออย่างเป็นทางการว่า "การปกป้องสุขภาพของประชาชนและสิ่งแวดล้อม และการฟื้นฟูวิทยาศาสตร์เพื่อรับมือกับวิกฤตสภาพภูมิอากาศ") ซึ่งผ่านการอนุมัติในปี 2021 และถูกยกเลิกในเดือนมกราคม 2025 ได้กล่าวถึงการกักเก็บคาร์บอนผ่านการอนุรักษ์และการฟื้นฟูระบบนิเวศที่เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอน เช่น พื้นที่ชุ่มน้ำและป่าไม้ หลายครั้ง เอกสารดังกล่าวเน้นย้ำถึงความสำคัญของเกษตรกร เจ้าของที่ดิน และชุมชนชายฝั่งในการกักเก็บคาร์บอน และสั่งการให้กระทรวงการคลังส่งเสริมการอนุรักษ์แหล่งกักเก็บคาร์บอนผ่านกลไกตามกลไกตลาด^{[ 14 ]}

จากการศึกษาในปี 2025 พบว่าความสามารถในการกักเก็บคาร์บอนของโลกมีจำกัด และการใช้ความสามารถในการกักเก็บทางธรณีวิทยาของโลกอย่างเต็มที่จะช่วยจำกัดภาวะโลกร้อนได้เพียง 0.7 °C (1.3 °F) เท่านั้น^{[ 15 ]}

การกักเก็บคาร์บอนทางชีวภาพ (เรียกอีกอย่างว่าbiosequestration ) คือการดักจับและกักเก็บก๊าซเรือนกระจกคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศโดยกระบวนการทางชีวภาพที่ต่อเนื่องและเพิ่มขึ้น การกักเก็บคาร์บอนในรูปแบบนี้เกิดขึ้นผ่านอัตราการสังเคราะห์แสง ที่เพิ่มขึ้น โดยการใช้ที่ดินเช่นการปลูกป่าและการจัดการป่าไม้อย่างยั่งยืน^{[ 16 ] [ 17 ]}การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินที่ช่วยเพิ่มการดักจับคาร์บอนตามธรรมชาติมีศักยภาพในการดักจับและกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากในแต่ละปี ซึ่งรวมถึงการอนุรักษ์ การจัดการ และการฟื้นฟูระบบนิเวศเช่น ป่าไม้พีทแลนด์พื้นที่ชุ่มน้ำและทุ่งหญ้านอกเหนือจากวิธีการกักเก็บคาร์บอนในภาคเกษตรกรรม^{[ 18 ]}มีวิธีการและแนวปฏิบัติเพื่อเพิ่ม การกักเก็บ คาร์บอนในดินทั้งในภาคเกษตรกรรมและป่าไม้^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}

ป่าไม้เป็นส่วนสำคัญของวัฏจักรคาร์บอนทั่วโลกเนื่องจากต้นไม้และพืชดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสงดังนั้นจึงมีบทบาทสำคัญใน การ บรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ^{[ 23 ] : 37} โดยการกำจัดก๊าซเรือนกระจก CO2 _ออกจากอากาศ ป่าไม้ทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอน บนบก ซึ่งหมายความว่าป่าไม้จะกักเก็บคาร์บอนจำนวนมากในรูปของชีวมวล ซึ่งประกอบด้วยราก ลำต้น กิ่ง และใบ ด้วยเหตุนี้ ป่าไม้จึงกักเก็บคาร์บอนจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของมนุษย์ได้ประมาณ 25% ต่อปี ซึ่งมีบทบาทสำคัญต่อสภาพภูมิอากาศของโลก^{[ 24 ]}ตลอดช่วงชีวิตของต้นไม้ ต้นไม้จะยังคงกักเก็บคาร์บอนต่อไป โดยกักเก็บ CO2 ในบรรยากาศ_ในระยะยาว^{[ 25 ]} ดังนั้น การจัดการป่าไม้ที่ยั่งยืนการปลูกป่าและการฟื้นฟูป่าจึงเป็นส่วนสำคัญในการบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ข้อพิจารณาที่สำคัญในความพยายามดังกล่าวคือ ป่าไม้สามารถเปลี่ยนจากแหล่งดูดซับคาร์บอนเป็นแหล่งปล่อยคาร์บอนได้^{[ 26 ] [ 27 ]}ในปี 2019 ป่าไม้ดูดซับคาร์บอนน้อยลงถึงหนึ่งในสามเมื่อเทียบกับช่วงทศวรรษ 1990 เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นภัยแล้ง^{[ 28 ]}และการตัดไม้ทำลายป่าข้อมูลการสำรวจป่าไม้ระดับประเทศยังแสดงให้เห็นแนวโน้มตั้งแต่ปี 1999 ถึง 2020 ว่าป่าบางแห่งกำลังเข้าใกล้เกณฑ์สภาพภูมิอากาศที่ทำให้ป่าเหล่านั้นเปลี่ยนจากแหล่งดูดซับคาร์บอนเป็นแหล่งปล่อยคาร์บอน^{[ 24 ]}ป่าเขตร้อนทั่วไปอาจกลายเป็นแหล่งปล่อยคาร์บอนได้ภายในทศวรรษ 2060 ^{[ 29 ]}

นักวิจัยพบว่า ในแง่ของบริการด้านสิ่งแวดล้อมการหลีกเลี่ยงการตัดไม้ทำลายป่าดีกว่าการปล่อยให้เกิดการตัดไม้ทำลายป่าแล้วค่อยปลูกป่าใหม่ เนื่องจากวิธีหลังนำไปสู่ผลกระทบที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในแง่ของการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพและการเสื่อมโทรมของดิน^{[ 30 ]}นอกจากนี้ ความน่าจะเป็นที่คาร์บอนตกค้างจะถูกปล่อยออกมาจากดินจะสูงกว่าในป่าเขตหนาวที่อายุน้อยกว่า^{[ 31 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ป่าเขตหนาวได้รับการสังเกตว่าสนับสนุนการเจริญเติบโตของ Armillaria (เชื้อราน้ำผึ้ง) ซึ่งเป็นเชื้อโรคที่ทำลายรากพืชและย่อยสลายสารประกอบที่จำเป็นต่อความสมบูรณ์ของเนื้อไม้ ทำให้มีโอกาสมากขึ้นที่จะมีการปล่อยคาร์บอน^{[ 32 ]}การปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกที่เกิดจากความเสียหายต่อป่าฝนเขตร้อนอาจถูกประเมินต่ำเกินไปอย่างมากจนถึงประมาณปี 2019 ^{[ 33 ]}นอกจากนี้ ผลกระทบของการปลูกป่าและการฟื้นฟูป่าจะเกิดขึ้นในอนาคตที่ยาวนานกว่าการรักษาป่าที่มีอยู่ให้คงสภาพเดิม^{[ 34 ]}ต้องใช้เวลานานกว่ามาก − หลายทศวรรษ − กว่าผลประโยชน์จากภาวะโลกร้อนจะปรากฏให้เห็นเทียบเท่ากับผลประโยชน์จากการกักเก็บคาร์บอนจากต้นไม้ที่โตเต็มที่ในป่าเขตร้อน และด้วยเหตุนี้จึงเทียบเท่ากับการจำกัดการตัดไม้ทำลายป่า^{[ 35 ]}ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงพิจารณาว่า "การปกป้องและฟื้นฟูระบบนิเวศที่มีคาร์บอนสูงและมีอายุยืนยาว โดยเฉพาะป่าธรรมชาติ" เป็น "ทางออกหลักสำหรับปัญหาการเปลี่ยนแปลง สภาพภูมิอากาศ " ^{[ 36 ]}

การปลูกต้นไม้ในพื้นที่เพาะปลูกและ ทุ่ง หญ้า ที่ไม่เหมาะสม ช่วยดูดซับคาร์บอนจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในชั้นบรรยากาศ₂กลายเป็นชีวมวล [ ^{37 ] [ 38 ] เพื่อ}ให้กระบวนการกักเก็บคาร์บอนนี้ประสบความสำเร็จ คาร์บอนจะต้องไม่กลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศจากการเผาไหม้ชีวมวลหรือการเน่าเปื่อยเมื่อต้นไม้ตาย^{[ 39 ]}มีการสังเกตพบว่าต้นฟิคัสหลายชนิดเช่นFicus wakefieldii สามารถกักเก็บ _CO2 ในชั้นบรรยากาศ ในรูปของแคลเซียมออกซาเลต ได้ เมื่อมีแบคทีเรียและเชื้อราที่ กินออก ซาเลต ซึ่ง จะย่อยสลายออกซาเลตและผลิตแคลเซียมคาร์บอเนต^{[ 40 ]}แคลเซียมคาร์บอเนตจะตกตะกอนทั่วทั้งต้น ซึ่งจะ ทำให้ดินโดยรอบ เป็นด่างด้วยสายพันธุ์เหล่านี้เป็นตัวเลือกในปัจจุบันสำหรับการกักเก็บคาร์บอนในระบบวนเกษตร กระบวนการตรึงแคลเซียมออกซาเลตนี้ถูกสังเกตครั้งแรกใน ต้น อิโรโกซึ่งสามารถกักเก็บแคลเซียมคาร์บอเนตได้มากถึงหนึ่งตันในดินตลอดอายุขัย นอกจากนี้ ต้นกระบองเพชร เช่นซากัวโรยังถ่ายโอนคาร์บอนจากวัฏจักรชีวภาพไปยังวัฏจักรทางธรณีวิทยาโดยการสร้างแร่แคลเซียมคาร์บอเนต^{[ 41 ]}

โลกมีพื้นที่เพียงพอที่จะปลูกต้นไม้เพิ่มอีก 0.9 พันล้านเฮกตาร์ แม้ว่าการประมาณการนี้จะถูกวิพากษ์วิจารณ์^{[ 42 ] [ 43 ]}และพื้นที่จริงที่มีผลทำให้สภาพภูมิอากาศเย็นลงเมื่อพิจารณาถึงผลตอบรับทางชีวฟิสิกส์ เช่น อัลเบโด จะต่ำกว่า 20-80% ^{[ 44 ] [ 45 ]}การปลูกและปกป้องต้นไม้เหล่านี้จะกักเก็บคาร์บอนได้ 205 พันล้านตัน หากต้นไม้เหล่านี้สามารถอยู่รอดจากความเครียดทางสภาพภูมิอากาศในอนาคตจนถึงวัยเจริญพันธุ์^{[ 46 ] [ 45 ]}เพื่อให้เห็นภาพชัดเจนขึ้น ตัวเลขนี้เทียบเท่ากับการปล่อยคาร์บอนทั่วโลกในปัจจุบันประมาณ 20 ปี (ณ ปี 2019) ^{[ 47 ]}ระดับการกักเก็บนี้จะคิดเป็นประมาณ 25% ของปริมาณคาร์บอนในชั้นบรรยากาศในปี 2019 ^{[ 45 ]}

อายุขัยของป่าไม้แตกต่างกันไปทั่วโลก โดยได้รับอิทธิพลจากชนิดของต้นไม้ สภาพพื้นที่ และรูปแบบการรบกวนทางธรรมชาติ ในป่าบางแห่ง คาร์บอนอาจถูกกักเก็บไว้ได้นานหลายศตวรรษ ในขณะที่ป่าอื่นๆ คาร์บอนจะถูกปล่อยออกมาจากการเกิดไฟป่าที่เปลี่ยนป่าบ่อยครั้ง ป่าไม้ที่ถูกเก็บเกี่ยวไปก่อนเหตุการณ์การเปลี่ยนป่าจะช่วยให้สามารถกักเก็บคาร์บอนไว้ในผลิตภัณฑ์ป่าไม้แปรรูป เช่นไม้แปรรูป [ ^{48 ] อย่างไรก็ตาม}คาร์บอนที่ถูกนำออกจากป่าที่ถูกตัดเพียงบางส่วนเท่านั้นที่จะกลายเป็นสินค้าคงทนและอาคาร ส่วนที่เหลือจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้จากโรงเลื่อย เช่น เยื่อกระดาษ กระดาษ และพาเลท^{[ 49 ]}หากการก่อสร้างใหม่ทั่วโลกใช้ผลิตภัณฑ์ไม้ 90% โดยส่วนใหญ่ผ่านการใช้ไม้แปรรูปขนาดใหญ่ใน การก่อสร้างอาคาร ต่ำจะสามารถกักเก็บคาร์บอนสุทธิได้ 700 ล้านตันต่อปี^{[ 50 ] [ 51 ]}นอกจากนี้ยังช่วยลดการปล่อยคาร์บอนจากวัสดุก่อสร้างที่ถูกแทนที่ เช่น เหล็กหรือคอนกรีต ซึ่งมีการผลิตคาร์บอนในปริมาณมาก

การวิเคราะห์เชิงอภิมานพบว่าการปลูกป่าแบบผสมพันธุ์จะช่วยเพิ่มการกักเก็บคาร์บอนควบคู่ไปกับประโยชน์อื่นๆ ของการเพิ่มความหลากหลายของป่าปลูก^{[ 52 ]}

แม้ว่าป่าไผ่จะกักเก็บคาร์บอนโดยรวมได้น้อยกว่าป่าไม้ที่โตเต็มที่ แต่สวนไผ่สามารถกักเก็บคาร์บอนได้เร็วกว่าป่าที่โตเต็มที่หรือสวนป่ามาก ดังนั้นการทำฟาร์มไม้ไผ่จึงอาจมีศักยภาพในการกักเก็บคาร์บอนอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 53 ]}

องค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) รายงานว่า: "ปริมาณคาร์บอนทั้งหมดในป่าลดลงจาก 668 กิกะตันในปี 1990 เหลือ 662 กิกะตันในปี 2020" ^{[ 22 ] : 11} ในป่าเขตหนาวของแคนาดาคาร์บอนมากถึง 80% ถูกเก็บไว้ในดินในรูปของอินทรียวัตถุที่ตายแล้ว^{[ 54 ]}

รายงานการประเมินครั้งที่ 6 ของ IPCCระบุว่า: "การงอกใหม่ของป่าทุติยภูมิและการฟื้นฟูป่าที่เสื่อมโทรมและระบบนิเวศที่ไม่ใช่ป่าสามารถมีบทบาทสำคัญในการกักเก็บคาร์บอน (มีความมั่นใจสูง) โดยมีความยืดหยุ่นสูงต่อการรบกวนและมีประโยชน์เพิ่มเติม เช่น ความหลากหลายทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้น" ^{[ 55 ] [ 56 ]}

ผลกระทบต่ออุณหภูมิได้รับผลกระทบจากที่ตั้งของป่า ตัวอย่างเช่น การปลูกป่าในเขตหนาวหรือกึ่งอาร์กติกมีผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศน้อยกว่า เนื่องจากเป็นการแทนที่ พื้นที่ที่มีค่าการ สะท้อนแสง สูง และมีหิมะปกคลุมด้วยเรือนยอดป่าที่มีค่าการสะท้อนแสงต่ำกว่า ในทางตรงกันข้าม โครงการปลูกป่าในเขตร้อนนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในเชิงบวก เช่น การก่อตัวของเมฆเมฆเหล่านี้จะสะท้อนแสงแดด ทำให้อุณหภูมิลดลง^{[ 57 ] : 1457}

การปลูกต้นไม้ในสภาพอากาศเขตร้อนที่มีฤดูฝนมีข้อดีอีกประการหนึ่ง ในสภาพแวดล้อมเช่นนี้ ต้นไม้จะเติบโตได้เร็วขึ้น (ตรึงคาร์บอนได้มากขึ้น) เพราะสามารถเติบโตได้ตลอดทั้งปี โดยเฉลี่ยแล้ว ต้นไม้ในสภาพอากาศเขตร้อนจะมีใบที่ใหญ่กว่า สว่างกว่า และอุดมสมบูรณ์กว่าต้นไม้ในสภาพอากาศที่ไม่ใช่เขตร้อน การศึกษาเกี่ยวกับเส้นรอบวง ของ ต้นไม้ 70,000 ต้นทั่วแอฟริกาแสดงให้เห็นว่าป่าเขตร้อนสามารถตรึงมลพิษคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่าที่เคยคิดไว้ การวิจัยชี้ให้เห็นว่าเกือบหนึ่งในห้าของการปล่อยก๊าซจากเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกดูดซับโดยป่าไม้ทั่วแอฟริกาอเมโซเนียและเอเชียไซมอน ลูอิส กล่าวว่า "ต้นไม้ในป่าเขตร้อนดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 18% ของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มเข้าไปในชั้นบรรยากาศในแต่ละปีจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งช่วยลดอัตราการเปลี่ยนแปลงได้อย่างมาก" ^{[ 58 ]}

การฟื้นฟูพื้นที่ชุ่มน้ำเกี่ยวข้องกับการฟื้นฟูหน้าที่ทางชีวภาพ ธรณีวิทยา และเคมีตามธรรมชาติของพื้นที่ชุ่มน้ำผ่านการสร้างใหม่หรือการฟื้นฟู^{[ 60 ]}เป็นวิธีที่ดีในการลดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ^{[ 61 ] ดินในพื้นที่ชุ่มน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ชุ่มน้ำชายฝั่ง เช่น ป่าชายเลน หญ้าทะเล และพื้นที่ชุ่มน้ำเค็ม [ 61 ] เป็น}แหล่งกักเก็บคาร์บอนที่สำคัญคาร์บอน^{ในดิน}ของโลก 20–30% พบในพื้นที่ชุ่มน้ำ ในขณะที่พื้นที่ดินของโลกเพียง 5–8% เท่านั้นที่เป็นพื้นที่ชุ่มน้ำ^{[ 62 ]}การศึกษาแสดงให้เห็นว่าพื้นที่ชุ่มน้ำที่ได้รับการฟื้นฟูสามารถกลายเป็นแหล่งดูดซับ_CO2ที่ มีประสิทธิภาพ ^{[ 63 ] [ 64 ] [ 65 ]}และหลายแห่งกำลังได้รับการฟื้นฟู^{[ 66 ] [ 67 ]}นอกเหนือจากประโยชน์ด้านสภาพภูมิอากาศแล้ว การฟื้นฟูและการอนุรักษ์พื้นที่ชุ่มน้ำยังสามารถช่วยรักษาความหลากหลายทางชีวภาพ ปรับปรุงคุณภาพน้ำและช่วยในการควบคุมน้ำท่วม^{[ 68 ]}

พืชที่ประกอบเป็นพื้นที่ชุ่มน้ำดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ₎จากบรรยากาศและเปลี่ยนเป็นสารอินทรีย์ ลักษณะของดินที่ชุ่มน้ำจะชะลอการย่อยสลายของสารอินทรีย์ ส่งผลให้เกิดการสะสมของตะกอนที่มีคาร์บอนสูง ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนในระยะยาว[ 69 ^{] [ 70 ]นอกจากนี้}สภาวะไร้ออกซิเจนในดินที่ชุ่มน้ำยังขัดขวางการย่อยสลายของสารอินทรีย์อย่างสมบูรณ์ ส่งเสริมการเปลี่ยนคาร์บอนให้เป็นรูปแบบที่เสถียรมากขึ้น^{[ 70 ]}

เช่นเดียวกับป่าไม้ เพื่อให้กระบวนการกักเก็บคาร์บอนประสบความสำเร็จ พื้นที่ชุ่มน้ำต้องไม่ถูกรบกวน หากถูกรบกวน คาร์บอนที่เก็บไว้ในพืชและตะกอนจะถูกปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศ และระบบนิเวศจะไม่สามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนได้อีกต่อไป^{[ 71 ]}นอกจากนี้ พื้นที่ชุ่มน้ำบางแห่งยังสามารถปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ไม่ใช่ CO2 _เช่นมีเทน[ ^{72 ] และ}ไนตรัสออกไซด์^{[ 73 ]}ซึ่งอาจหักล้างประโยชน์ด้านสภาพภูมิอากาศที่อาจเกิดขึ้นได้ ปริมาณคาร์บอนที่ถูกกักเก็บผ่านคาร์บอนสีน้ำเงินโดยพื้นที่ชุ่มน้ำก็อาจวัดได้ยากเช่นกัน^{[ 68 ]}

ดินในพื้นที่ชุ่มน้ำเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอน ที่สำคัญ โดย 14.5% ของ คาร์บอนในดินทั่วโลกพบอยู่ในพื้นที่ชุ่มน้ำ ในขณะที่พื้นที่ดินของโลกมีเพียง 5.5% เท่านั้นที่เป็นพื้นที่ชุ่มน้ำ^{[ 74 ]}พื้นที่ชุ่มน้ำไม่เพียงแต่เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนที่ดีเท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์อื่นๆ อีกมากมาย เช่น การกักเก็บน้ำท่วม การกรองมลพิษในอากาศและน้ำ และเป็นที่อยู่อาศัยของนก ปลา แมลง และพืชจำนวนมาก^{[ 75 ]}

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเปลี่ยนแปลงการกักเก็บคาร์บอนในดินพื้นที่ชุ่มน้ำ เปลี่ยนจากแหล่งกักเก็บเป็นแหล่งปล่อยคาร์บอน^{[ 76 ]} เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ก๊าซเรือนกระจกจากพื้นที่ชุ่ม น้ำ ก็จะเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มี ดินเยือกแข็งเมื่อดินเยือกแข็งละลาย จะทำให้ปริมาณออกซิเจนและน้ำในดินเพิ่มขึ้น^{[ 76 ]}ด้วยเหตุนี้ แบคทีเรียในดินจึงสร้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมีเทนจำนวนมากและปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ^{[ 76 ]}

ความเชื่อมโยงระหว่างการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและพื้นที่ชุ่มน้ำยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด^{[ 76 ]}นอกจากนี้ยังไม่ชัดเจนว่าพื้นที่ชุ่มน้ำที่ได้รับการฟื้นฟูจะจัดการคาร์บอนได้อย่างไรในขณะที่ยังคงเป็นแหล่งกำเนิดมีเทน อย่างไรก็ตาม การอนุรักษ์พื้นที่เหล่านี้จะช่วยป้องกันการปล่อยคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศต่อไป^{[ 77 ]}

แม้ว่า พื้นที่พรุจะครอบครองเพียง 3% ของพื้นที่ดินทั่วโลก แต่กลับกักเก็บคาร์บอนไว้ประมาณ 30% ของคาร์บอนในระบบนิเวศของเรา ซึ่งเป็นสองเท่าของปริมาณที่กักเก็บไว้ในป่าทั่วโลก^{[ 77 ] [ 78 ]}พื้นที่พรุส่วนใหญ่อยู่ในบริเวณละติจูดสูงของซีกโลกเหนือ โดยการเติบโตส่วนใหญ่เกิดขึ้นตั้งแต่ยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้าย[ 79 ^{]แต่ก็}พบได้ในภูมิภาคเขตร้อน เช่น ลุ่มน้ำอเมซอนและลุ่มน้ำคองโก^{[ 80 ]}

พื้นที่พรุเติบโตอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายพันปี สะสมซากพืชและคาร์บอนที่อยู่ในนั้น เนื่องมาจากสภาพที่ชุ่มน้ำซึ่งช่วยชะลออัตราการย่อยสลายอย่างมาก^{[ 79 ]}หากพื้นที่พรุถูกระบายน้ำเพื่อใช้เป็นพื้นที่เกษตรกรรมหรือการพัฒนา ซากพืชที่สะสมอยู่ภายในจะสลายตัวอย่างรวดเร็ว ปล่อยคาร์บอนที่สะสมไว้ พื้นที่พรุที่เสื่อมโทรมเหล่านี้คิดเป็น 5-10% ของการปล่อยคาร์บอน ทั่วโลก จากกิจกรรมของมนุษย์^{[ 79 ] [ 81 ]}การสูญเสียพื้นที่พรุหนึ่งแห่งอาจก่อให้เกิดคาร์บอนมากกว่าการปล่อยก๊าซมีเทนใน175–500 ปี^{[ 76 ]}

ดังนั้น การปกป้องและฟื้นฟูพื้นที่พรุจึงเป็นมาตรการสำคัญในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน และยังให้ประโยชน์ต่อความหลากหลายทางชีวภาพ^{[ 81 ]}การจัดหาน้ำจืด และการลดความเสี่ยงจากน้ำท่วม^{[ 82 ]}

เมื่อเปรียบเทียบกับพืชพรรณธรรมชาติ ดินในพื้นที่เพาะปลูกจะมีปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ในดิน (SOC) น้อยกว่า เมื่อดินถูกเปลี่ยนจากพื้นที่ธรรมชาติหรือกึ่งธรรมชาติ เช่น ป่าไม้ ป่าโปร่ง ทุ่งหญ้า ทุ่งสเตปป์ และทุ่งหญ้าสะวันนา ปริมาณ SOC ในดินจะลดลงประมาณ 30–40% ^{[ 83 ]}การสูญเสียนี้เกิดจากการเก็บเกี่ยวเนื่องจากพืชมีคาร์บอน เมื่อการใช้ที่ดินเปลี่ยนแปลงคาร์บอนในดินจะเพิ่มขึ้นหรือลดลง และการเปลี่ยนแปลงนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าดินจะถึงสมดุลใหม่ การเบี่ยงเบนจากสมดุลนี้อาจได้รับผลกระทบจากสภาพภูมิอากาศที่แปรปรวนได้เช่นกัน^{[ 84 ]}

การลดลงของปริมาณ SOC สามารถแก้ไขได้โดยการเพิ่มปริมาณคาร์บอน ซึ่งสามารถทำได้ด้วยกลยุทธ์หลายอย่าง เช่น การทิ้งเศษพืชที่เก็บเกี่ยวไว้ในแปลง การใช้ปุ๋ยคอกเป็นปุ๋ย หรือการปลูกพืชยืนต้นในระบบหมุนเวียนพืชยืนต้นมีสัดส่วนชีวมวลใต้ดินที่มากกว่า ซึ่งจะเพิ่มปริมาณ SOC ^{[ 83 ]}

พืชยืนต้นช่วยลดความจำเป็นในการไถพรวนดินจึงช่วยลดการกัดเซาะดิน และอาจช่วยเพิ่มอินทรียวัตถุในดินได้ ทั่วโลกมีการประมาณว่าดินมีคาร์บอนอินทรีย์มากกว่า 8,580 กิกะตัน ซึ่งมากกว่าปริมาณในชั้นบรรยากาศประมาณสิบเท่า และมากกว่าในพืชพรรณมาก^{[ 85 ]}

นักวิจัยพบว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้นสามารถนำไปสู่การเพิ่มจำนวนของจุลินทรีย์ในดิน ซึ่งจะเปลี่ยนคาร์บอนที่สะสมไว้ให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ ดินที่มีเชื้อราจำนวนมากจะปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์น้อยกว่าดินชนิดอื่น^{[ 86 ]}

หลังจากดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 )จากชั้นบรรยากาศ พืชจะสะสมอินทรียวัตถุลงในดิน^{[ 25 ]}อินทรียวัตถุนี้ซึ่งได้มาจากวัสดุพืชที่เน่าเปื่อยและระบบรากนั้นอุดมไปด้วยสารประกอบคาร์บอนจุลินทรีย์ในดินจะย่อยสลายอินทรียวัตถุนี้ และในกระบวนการนี้ คาร์บอนบางส่วนจะถูกทำให้เสถียรในดินมากขึ้นในรูปของฮิวมัสซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการเกิดฮิวมัส^{[ 87 ]}

ในระดับโลก มีการประมาณการว่าดินมีคาร์บอนอยู่ประมาณ 2,500 กิกะตัน ซึ่งมากกว่าคาร์บอนในชั้นบรรยากาศถึง 3 เท่า และมากกว่าคาร์บอนในพืชและสัตว์ถึง 4 เท่า^{[ 88 ]}ประมาณ 70% ของคาร์บอนอินทรีย์ในดินทั่วโลกในพื้นที่ที่ไม่มีชั้นดินเยือกแข็งถาวร พบอยู่ในดินชั้นลึกภายใน 1 เมตรบนสุด และมีเสถียรภาพโดยการเชื่อมโยงระหว่างแร่ธาตุและสารอินทรีย์^{[ 89 ]}

การฟื้นฟูทุ่งหญ้าเป็น ความพยายาม ในการอนุรักษ์เพื่อฟื้นฟู พื้นที่ ทุ่งหญ้าที่ถูกทำลายเนื่องจากการพัฒนา อุตสาหกรรม การเกษตร การค้า หรือที่อยู่อาศัย ^{[ 98 ]}จุดมุ่งหมายหลักคือการคืนพื้นที่และระบบนิเวศให้กลับสู่สภาพเดิมก่อนที่จะถูกทำลาย^{[ 99 ]}โดยทั่วไปมวลของ SOC ที่สามารถเก็บไว้ในแปลงที่ได้รับการฟื้นฟูเหล่านี้จะมีมากกว่าพืชผลก่อนหน้า ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น^{[ 100 ] [ 101 ]}

ไบโอชาร์คือถ่านที่สร้างขึ้นโดยกระบวนการไพโรไลซิสของ ของเสีย ชีวมวลวัสดุที่ได้จะถูกนำไปใส่ในหลุมฝังกลบหรือใช้เป็นสารปรับปรุงดินเพื่อสร้าง ดิน เทอร์ราเปรตา^{[ 102 ] [ 103 ]}การเพิ่มไบโอชาร์อาจเพิ่มปริมาณคาร์บอนในดินในระยะยาวและช่วยบรรเทาภาวะโลกร้อนโดยการชดเชยคาร์บอนในชั้นบรรยากาศ (มากถึง 9.5 กิกะตันคาร์บอนต่อปี) ^{[ 104 ]}ในดิน คาร์บอนในไบโอชาร์จะไม่สามารถถูกออกซิไดซ์เป็นCO ได้₂และการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศที่ตามมา อย่างไรก็ตาม มีข้อกังวลเกิดขึ้นเกี่ยวกับไบโอชาร์ที่อาจเร่งการปล่อยคาร์บอนที่มีอยู่แล้วในดิน^{[ 105 ]}

ดิน เทอร์ราเปรตาซึ่งเป็นดินที่มีคาร์บอนสูงที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ กำลังได้รับการศึกษาในฐานะกลไกการกักเก็บคาร์บอนเช่นกัน โดย การไพโรไลซิสชีวมวล คาร์บอนประมาณครึ่งหนึ่งสามารถลดลงเป็นถ่านซึ่งสามารถคงอยู่ในดินได้นานหลายศตวรรษ และเป็นวัสดุปรับปรุงดินที่มีประโยชน์ โดยเฉพาะในดินเขตร้อน ( ไบโอชาร์หรืออะกริชาร์ ) ^{[ 106 ] [ 107 ]}

การฝังชีวมวล (เช่น ต้นไม้) เลียนแบบกระบวนการทางธรรมชาติที่สร้างเชื้อเพลิงฟอสซิลโดยตรง^{[ 108 ]}ศักยภาพทั่วโลกในการกักเก็บคาร์บอนโดยใช้การฝังไม้คาดว่าจะอยู่ที่ 10 ± 5 GtC/ปี และอัตราสูงสุดอยู่ในป่าเขตร้อน (4.2 GtC/ปี) ตามด้วยป่าเขตอบอุ่น (3.7 GtC/ปี) และป่าเขตหนาว (2.1 GtC/ปี) ^{[ 13 ]}ในปี 2551 Ning Zengจากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ประมาณการว่ามีคาร์บอน 65 GtC อยู่บนพื้นป่าของโลกในรูปของวัสดุไม้หยาบที่สามารถฝังได้ และต้นทุนสำหรับการกักเก็บคาร์บอนโดยการฝังไม้อยู่ที่ 50 ดอลลาร์สหรัฐ/tC ซึ่งต่ำกว่าการดักจับคาร์บอนจากการปล่อยมลพิษของโรงไฟฟ้ามาก^{[ 13 ]}_การ ตรึง CO2 ลงในชีวมวลไม้เป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่ดำเนินการผ่าน การ สังเคราะห์แสงนี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่อิงธรรมชาติ และวิธีการที่กำลังทดลองอยู่นั้นรวมถึงการใช้ "ห้องเก็บไม้" เพื่อเก็บคาร์บอนที่มีไม้เป็นองค์ประกอบภายใต้สภาวะที่ปราศจากออกซิเจน^{[ 109 ]}

ในปี 2022 องค์กรรับรองได้เผยแพร่ระเบียบวิธีสำหรับการฝังชีวมวล^{[ 110 ] ข้อ}เสนอการจัดเก็บชีวมวลอื่นๆ ได้แก่ การฝังชีวมวลใต้น้ำลึก รวมถึงที่ก้นทะเลดำ^[ 111 ^]

การกักเก็บทางธรณีวิทยาหมายถึงการจัดเก็บ CO2 _ไว้ใต้ดินในแหล่งกักเก็บน้ำมันและก๊าซที่หมดแล้ว ชั้นหินเกลือ หรือชั้นถ่านหินลึกที่ไม่เหมาะสำหรับการขุด^{[ 113 ]}

เมื่อ CO2 _ถูกดักจับจากแหล่งกำเนิดเฉพาะจุด เช่น โรงงานปูนซีเมนต์^{[ 114 ]}ก็สามารถอัดให้มีความดันประมาณ 100 บาร์ กลายเป็น_{ของเหลว}วิกฤตยิ่งยวด ได้ ในรูปแบบนี้ CO2 สามารถขนส่งผ่านท่อส่งไปยังสถานที่จัดเก็บได้ จากนั้น CO2 _{สามารถ}ฉีดเข้าไปใต้ดินลึก โดยทั่วไปประมาณ 1 กิโลเมตร (0.6 ไมล์) ซึ่งจะคงสภาพเสถียรได้นานหลายร้อยถึงหลายล้านปี^{[ 115 ]}ภายใต้สภาวะการจัดเก็บเหล่านี้ ความหนาแน่นของ CO2 วิกฤตยิ่งยวด_อยู่ ที่ 600 ถึง 800 กก . / ^{ลบ.ม. [ 116 ]}

ปัจจัยสำคัญในการพิจารณาเลือกพื้นที่ที่เหมาะสมสำหรับการกักเก็บคาร์บอน ได้แก่ ความพรุนของหิน การซึมผ่านของหิน การไม่มีรอยแตก และรูปทรงของชั้นหิน ตัวกลางที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการกักเก็บ CO2 _ควรมีความพรุนและการซึมผ่านสูง เช่น หินทรายหรือหินปูน หินทรายสามารถมีการซึมผ่านได้ตั้งแต่ 1 ถึง 10⁻⁵ ^ดาร์ซีโดยมีความพรุนสูงถึงประมาณ 30% หินที่มีรูพรุนจะต้องมีชั้นที่มีการซึมผ่านต่ำปิดกั้นอยู่ ซึ่งทำหน้าที่เป็นชั้นปิดกั้นหรือหินปิดกั้นสำหรับ CO2 _{หินดินดาน}เป็นตัวอย่างของหินปิดกั้นที่ดีมาก โดยมีการซึมผ่านได้ตั้งแต่ 10⁻⁵ ^ถึง 10⁻⁹ ^ดาร์ซี เมื่อฉีดเข้าไปแล้ว กลุ่มก๊าซ CO2 _จะลอยขึ้นด้วยแรงลอยตัว เนื่องจากมีความหนาแน่นน้อยกว่าบริเวณโดยรอบ เมื่อไปถึงชั้นหินปิดกั้นแล้ว มันจะกระจายตัวออกไปด้านข้างจนกว่าจะพบช่องว่าง หากมีระนาบรอยเลื่อนอยู่ใกล้บริเวณที่ฉีด CO2 ก็มีความเป็นไปได้ที่ CO2 _จะเคลื่อนตัวไปตามรอยเลื่อนขึ้นสู่ผิวดิน รั่วไหลเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อชีวิตในบริเวณโดยรอบได้ ความเสี่ยงอีกประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการกักเก็บคาร์บอนคือแผ่นดินไหวที่เกิดจากการกระตุ้น หากการฉีด CO2 _{ทำให้}เกิดแรงดันใต้ดินสูงเกินไป ชั้นหินจะแตกออก ซึ่งอาจทำให้เกิดแผ่นดินไหวได้^{[ 117 ]}

การดักจับเชิงโครงสร้างถือเป็นกลไกการกักเก็บหลัก หินที่ไม่สามารถซึมผ่านได้หรือซึมผ่านได้ต่ำ เช่นหินโคลนแอนไฮไดรต์ฮาไลต์หรือคาร์บอเนตที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ ทำหน้าที่เป็นกำแพงกั้นการเคลื่อนที่ขึ้นของ CO2 _ส่งผลให้ CO2 ถูกกักเก็บไว้_{ภายใน}ชั้น หิน ^{[ 118 ]}ในขณะที่ถูกดักจับอยู่ในชั้นหิน CO2 _{สามารถ}อยู่ในสถานะของเหลววิกฤตยิ่งยวดหรือละลายในน้ำบาดาล/น้ำเกลือได้ นอกจากนี้ยังสามารถทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุในชั้นหินทางธรณีวิทยาเพื่อกลายเป็นคาร์บอเนตได้

ในปี 2025 งานวิจัยระบุว่า จากความจุในการกักเก็บคาร์บอนตามทฤษฎีเกือบ 12,000 GtCO2 มีเพียง 1,460 GtCO2 เท่านั้นที่ปราศจากความเสี่ยง ซึ่งน้อยกว่าที่คาดการณ์ไว้มาก^{[ 119 ] [ 120 ]}

การกักเก็บแร่ธาตุมีเป้าหมายเพื่อดักจับคาร์บอนในรูปของ เกลือ คาร์บอเนต แข็ง กระบวนการนี้เกิดขึ้นอย่างช้าๆ ในธรรมชาติและเป็นสาเหตุของการสะสมตัวของหินปูนในช่วงเวลาทางธรณีวิทยากรดคาร์บอนิกในน้ำบาดาลจะทำปฏิกิริยากับซิลิเกต เชิงซ้อนอย่างช้าๆ เพื่อละลายแคลเซียมแมกนีเซียมด่างและซิลิกาและทิ้งสารตกค้างของแร่ดินเหนียว แคลเซียม และแมกนีเซียมที่ละลายแล้วจะทำปฏิกิริยากับไบคาร์บอเนตเพื่อตกตะกอนแคลเซียมและแมกนีเซียมคาร์บอเนต ซึ่งเป็นกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตใช้ในการสร้างเปลือก เมื่อสิ่งมีชีวิตตาย เปลือกของพวกมันจะถูกสะสมเป็นตะกอนและในที่สุดก็กลายเป็นหินปูน หินปูนสะสมตัวมานานหลายพันล้านปีในทางธรณีวิทยาและมีคาร์บอนส่วนใหญ่ของโลก การวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่มีเป้าหมายเพื่อเร่งปฏิกิริยาที่คล้ายกันซึ่งเกี่ยวข้องกับอัลคาไลคาร์บอเนต^{[ 121 ]}

โครงสร้างซีโอไลต์อิมิดาโซเลต (ZIFs) เป็นโครงสร้างโลหะอินทรีย์ที่คล้ายกับซีโอไลต์เนื่องจากมีรูพรุน เสถียรภาพทางเคมี และความต้านทานต่อความร้อน ZIFs จึงถูกตรวจสอบถึงความสามารถในการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์^{[ 122 ]}

CO2 ทำปฏิกิริยา คายความร้อนกับโลหะออกไซด์ ทำให้เกิดคาร์บอเนตที่เสถียร (เช่นแคลไซต์แมกนีไซต์ ) กระบวนการนี้ (CO2 _กลายเป็นหิน) เกิดขึ้นตามธรรมชาติในช่วงหลายปี และเป็นสาเหตุของการเกิดหินปูนบนพื้นผิวจำนวนมากโอลิ_วีนเป็นโลหะออกไซด์ชนิดหนึ่ง^{[ 123 ]}หินที่อุดมไปด้วยโลหะออกไซด์ที่ทำปฏิกิริยากับ CO2 _เช่น MgO และ CaO ที่มีอยู่ในหินบะซอลต์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีการที่ใช้ได้ผลในการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ในรูปแร่ธาตุ^{[ 124 ] [ 125 ]}โดยหลักการแล้ว อัตราการเกิดปฏิกิริยาสามารถเร่งได้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา^{[ 126 ]}หรือโดยการเพิ่มความดัน หรือโดยการเตรียมแร่ธาตุล่วงหน้า แม้ว่าวิธีนี้อาจต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมก็ตาม

กากแร่จากเหมืองอัลตรามาฟิกเป็นแหล่งของออกไซด์โลหะละเอียดที่หาได้ง่าย ซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์นี้ได้^{[ 127 ]}การเร่งการกักเก็บ CO2 แบบพาส_ซีฟผ่านคาร์บอเนตของแร่ธาตุอาจทำได้โดยผ่านกระบวนการทางจุลชีววิทยาที่ช่วยเพิ่มการละลายของแร่ธาตุและการตกตะกอนของคาร์บอเนต^{[ 128 ] [ 129 ] [ 130 ]}

คาร์บอนในรูปของCO₂สามารถกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศได้ด้วยกระบวนการทางเคมี และเก็บไว้ใน รูป แร่คาร์บอเนต ที่เสถียร กระบวนการนี้ ( CO₂)₂-to-stone) เรียกว่า "การกักเก็บคาร์บอนโดยคาร์บอเนต ของแร่ " หรือการกักเก็บแร่ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยาของคาร์บอนไดออกไซด์กับออกไซด์ของโลหะที่มีอยู่มากมาย ไม่ว่าจะเป็นแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) หรือแคลเซียมออกไซด์ (CaO) เพื่อสร้างคาร์บอเนตที่เสถียร ปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นปฏิกิริยาคายความร้อนและเกิดขึ้นตามธรรมชาติ (เช่นการผุพังของหินใน ช่วง เวลาทางธรณีวิทยา ) ^{[ 131 ] [ 132 ]}

CaO + CO₂→ แคลเซียมคาร์บอเนต₃

เอ็มจีโอ + คาร์บอนไดออกไซด์₂→ แมกนีเซียมคาร์บอเนต₃

แคลเซียมและแมกนีเซียมพบได้ในธรรมชาติโดยทั่วไปในรูปของแคลเซียมและแมกนีเซียมซิลิเกต (เช่นฟอร์สเตอไรต์และเซอร์เพนไทน์ ) และไม่ใช่ในรูปของออกไซด์แบบไบนารี สำหรับฟอร์สเตอไรต์และเซอร์เพนไทน์ ปฏิกิริยาจะเป็นดังนี้:

เอ็มจี₂ซิโอ₄+ 2 CO₂→ 2 มิลลิกรัม-คาร์บอเนต₃+ SiO₂

เอ็มจี₃ซี₂โอ₅(โอ้)₄+ 3 CO₂→ 3 มิลลิกรัม-คาร์บอเนต₃+ 2 SiO₂+ 2 H₂โอ

ปฏิกิริยาเหล่านี้จะเกิดขึ้นได้ง่ายกว่าเล็กน้อยที่อุณหภูมิต่ำ^{[ 131 ]} กระบวนการนี้เกิดขึ้นตามธรรมชาติในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาและเป็นสาเหตุหลักของการ เกิดหินปูนบนพื้นผิวโลกอย่างไรก็ตาม อัตราการเกิดปฏิกิริยาสามารถเร็วขึ้นได้โดยการทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิและ/หรือความดันที่สูงขึ้น แม้ว่าวิธีนี้จะต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมก็ตาม หรืออีกทางเลือกหนึ่งคือ สามารถบดแร่เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว และให้สัมผัสกับน้ำและการเสียดสีอย่างต่อเนื่องเพื่อกำจัดซิลิกาที่ไม่ทำปฏิกิริยาออกไป ซึ่งสามารถทำได้ตามธรรมชาติโดยการทิ้งโอลิวีนลงในคลื่นที่มีพลังงานสูงของชายหาด^{[ 133 ]}

เมื่อCO₂เมื่อละลายในน้ำและฉีดเข้าไปในหินบะซอลต์ร้อนใต้ดิน พบว่าCO2 มี คุณสมบัติดังกล่าว₂ทำปฏิกิริยากับหินบะซอลต์เพื่อสร้างแร่คาร์บอเนตที่เป็นของแข็ง^{[ 134 ]}โรงงานทดสอบในไอซ์แลนด์เริ่มดำเนินการในเดือนตุลาคม 2017 โดยสามารถสกัด CO2 ได้มากถึง 50 ตัน_ต่อปีจากชั้นบรรยากาศและจัดเก็บไว้ใต้ดินในหินบะซอลต์^{[ 135 ]}

บริษัทสตาร์ทอัพหลายแห่งกำลังพยายามทำเช่นนี้ในระดับใหญ่^{[ 136 ]}

มหาสมุทรกักเก็บคาร์บอนผ่านกระบวนการที่หลากหลาย^{[ 137 ]}ปั๊มการละลายจะเคลื่อนย้ายคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศลงสู่ผิวมหาสมุทร ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำเพื่อสร้างกรดคาร์บอนิก ความสามารถในการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์จะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิของน้ำลดลง การไหลเวียนของกระแสน้ำตามอุณหภูมิและความเค็มจะเคลื่อนย้ายคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายแล้วไปยังน้ำที่เย็นกว่า ซึ่งคาร์บอนไดออกไซด์จะละลายได้มากขึ้น ทำให้ความเข้มข้นของคาร์บอนในมหาสมุทรส่วนลึกเพิ่มขึ้นปั๊มชีวภาพจะเคลื่อนย้ายคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายแล้วจากผิวมหาสมุทรไปยังส่วนลึกของมหาสมุทรผ่านการเปลี่ยนคาร์บอนอนินทรีย์เป็นคาร์บอนอินทรีย์โดยการสังเคราะห์แสง สารอินทรีย์ที่รอดพ้นจากการหายใจและการแร่ธาตุสามารถถูกขนส่งผ่านอนุภาคที่จมลงและการอพยพของสิ่งมีชีวิตไปยังมหาสมุทรส่วนลึกได้

อุณหภูมิต่ำ ความดันสูง และระดับออกซิเจนที่ลดลงในทะเลลึกทำให้ กระบวนการ ย่อยสลาย ช้าลง ป้องกันการปล่อยคาร์บอนกลับสู่ชั้นบรรยากาศอย่างรวดเร็ว และทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บระยะยาว^{[ 138 ]}

สาหร่ายทะเลเจริญเติบโตในพื้นที่น้ำตื้นและชายฝั่ง และดักจับคาร์บอนในปริมาณมากซึ่งสามารถขนส่งไปยังมหาสมุทรลึกได้ด้วยกลไกทางทะเล สาหร่ายทะเลที่ไปถึงมหาสมุทรลึกจะกักเก็บคาร์บอนและป้องกันไม่ให้เกิดการแลกเปลี่ยนกับชั้นบรรยากาศเป็นเวลานับพันปี^{[ 144 ]}มีการเสนอแนะให้ปลูกสาหร่ายทะเลนอกชายฝั่งโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อจมสาหร่ายทะเลลงไปในทะเลลึกเพื่อกักเก็บคาร์บอน^{[ 145 ]}นอกจากนี้ สาหร่ายทะเลยังเจริญเติบโตเร็วมากและในทางทฤษฎีสามารถเก็บเกี่ยวและแปรรูปเพื่อผลิตไบโอมีเทนได้ ผ่านการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อผลิตไฟฟ้า ผ่านการผลิตพลังงานร่วม/CHPหรือใช้ทดแทนก๊าซธรรมชาติการศึกษาหนึ่งชี้ให้เห็นว่าหากฟาร์มสาหร่ายทะเลครอบคลุมพื้นที่ 9% ของมหาสมุทร พวกเขาสามารถผลิตไบโอมีเทนได้เพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลของโลก กำจัด CO2 53 กิกะตัน_ต่อปีจากชั้นบรรยากาศ และผลิตปลาได้อย่างยั่งยืน 200 กิโลกรัมต่อปีต่อคน สำหรับประชากร 10 พันล้านคน^{[ 146 ]}สายพันธุ์ที่เหมาะสำหรับการทำฟาร์มและการแปลง ได้แก่Laminaria digitata , Fucus serratusและSaccharina latissima ^{[ 147 ]}

ทั้งสาหร่ายขนาดใหญ่และสาหร่ายขนาดเล็กกำลังได้รับการศึกษาในฐานะวิธีการกักเก็บคาร์บอนที่เป็นไปได้^{[ 148 ] [ 149 ]}แพลงก์ตอนพืชในทะเล ทำหน้าที่ตรึง _CO2 จากการสังเคราะห์ แสงทั่วโลกได้ครึ่งหนึ่ง(ผลผลิตขั้นต้นสุทธิทั่วโลกประมาณ 50 Pg C ต่อปี) และผลิตออกซิเจนได้ครึ่งหนึ่ง แม้ว่าจะมีสัดส่วนเพียงประมาณ 1% ของชีวมวลพืชทั่วโลกก็ตาม^{[ 150 ]}

เนื่องจากสาหร่ายไม่มีลิกนิน ที่ซับซ้อน ซึ่งเกี่ยวข้องกับพืชบนบกคาร์บอนในสาหร่ายจึงถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศได้เร็วกว่าคาร์บอนที่ถูกกักเก็บไว้บนบก^{[ 148 ] [ 151 ]}มีการเสนอให้สาหร่ายเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนระยะสั้นที่สามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ ต่างๆ ได้ ^{[ 152 ]}

การทำฟาร์มสาหร่ายขนาดใหญ่สามารถกักเก็บคาร์บอนได้ในปริมาณมาก^{[ 6 ]}สาหร่ายธรรมชาติจะกักเก็บคาร์บอนได้ในปริมาณมากผ่านอนุภาคอินทรีย์ที่ละลายน้ำซึ่งถูกขนส่งไปยังพื้นทะเลลึก ซึ่งจะถูกฝังและคงอยู่เป็นเวลานาน^{[ 7 ]}ในส่วนของการทำฟาร์มคาร์บอน ศักยภาพในการเติบโตของสาหร่ายสำหรับการทำฟาร์มคาร์บอนจะทำให้สาหร่ายที่เก็บเกี่ยวได้ถูกขนส่งไปยังทะเลลึกเพื่อฝังในระยะยาว^{[ 7 ]}การทำฟาร์มสาหร่ายส่วนใหญ่เกิดขึ้นในพื้นที่ชายฝั่งเอเชียแปซิฟิก ซึ่งเป็นตลาดที่เติบโตอย่างรวดเร็ว^{[ 7 ]} รายงานพิเศษ ของ IPCC เกี่ยวกับมหาสมุทรและธารน้ำแข็งในสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงแนะนำให้ "ให้ความสนใจในการวิจัยเพิ่มเติม" เกี่ยวกับการทำฟาร์มสาหร่ายในฐานะกลยุทธ์การบรรเทา^{[ 8 ]}

การผุดขึ้นหรือผุดลงของน้ำเทียมเป็นแนวทางที่จะเปลี่ยนแปลงชั้นการผสมของมหาสมุทร การส่งเสริมให้ชั้นต่างๆ ของมหาสมุทรผสมกันสามารถเคลื่อนย้ายสารอาหารและก๊าซที่ละลายอยู่ได้^{[ 161 ]}การผสมอาจทำได้โดยการวางท่อแนวตั้งขนาดใหญ่ในมหาสมุทรเพื่อสูบน้ำที่อุดมไปด้วยสารอาหารขึ้นสู่ผิวน้ำ กระตุ้นให้เกิดการเจริญเติบโตของสาหร่ายซึ่งจะกักเก็บคาร์บอนเมื่อเจริญเติบโตและปล่อยคาร์บอนเมื่อตาย^{[ 161 ] [ 162 ] [ 163 ]} วิธีนี้ให้ผลลัพธ์ที่ค่อนข้างคล้ายกับการใส่ปุ๋ยเหล็ก ผลข้างเคียงอย่างหนึ่งคือการเพิ่มขึ้นของ COในระยะสั้น₂ซึ่งจำกัดความน่าสนใจ^{[ 164 ]}

ชั้นผสมเกี่ยวข้องกับการขนส่ง น้ำทะเลลึกที่มีความหนาแน่นและเย็นกว่า ไปยัง ชั้นผสมผิวน้ำเมื่ออุณหภูมิของมหาสมุทรลดลงตามความลึกคาร์บอนไดออกไซด์และสารประกอบอื่นๆ จะสามารถละลายในชั้นที่ลึกกว่าได้ มากขึ้น ^{[ 165 ]}สามารถกระตุ้นได้โดยการย้อนกลับวัฏจักรคาร์บอนในมหาสมุทรโดยใช้ท่อแนวตั้งขนาดใหญ่ที่ทำหน้าที่เป็นปั๊มน้ำทะเล^{[ 166 ]}หรืออาร์เรย์ผสม^{[ 167 ]}เมื่อน้ำทะเลลึกที่อุดมไปด้วยสารอาหารถูกเคลื่อนย้ายไปยังผิวน้ำ จะเกิด การแพร่กระจายของสาหร่ายส่งผลให้คาร์บอนไดออกไซด์ลดลงเนื่องจากการดูดซับคาร์บอนจากแพลงก์ตอนพืชและสิ่งมีชีวิต ยูคาริ โอตสังเคราะห์ แสงอื่นๆ การถ่ายเทความร้อนระหว่างชั้นจะทำให้น้ำทะเลจากชั้นผสมจมลงและดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์มากขึ้น วิธีนี้ไม่ได้รับความนิยมมากนักเนื่องจากการแพร่กระจายของสาหร่ายเป็นอันตรายต่อระบบนิเวศทางทะเลโดยการปิดกั้นแสงแดดและปล่อยสารพิษที่เป็นอันตรายลงสู่มหาสมุทร^{[ 168 ]}การเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ระดับผิวน้ำจะทำให้ค่า pHของน้ำทะเลลดลงชั่วคราว ซึ่งส่งผลเสียต่อการเจริญเติบโตของแนวปะการังการผลิตกรดคาร์บอนิกผ่านการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำทะเลขัดขวาง การสร้างแคลเซียมคาร์บอเนต ทางชีวภาพในทะเลและก่อให้เกิดการหยุดชะงักครั้งใหญ่ในห่วงโซ่อาหารใน มหาสมุทร ^{[ 169 ]}

การกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ในหินบะซอลต์เกี่ยวข้องกับการฉีดCO₂ เข้าไป₂เข้าสู่ชั้นหินใต้ทะเลลึก ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์(CO₂)₂ขั้นแรกจะผสมกับน้ำทะเล จากนั้นจะทำปฏิกิริยากับหินบะซอลต์ ซึ่งทั้งสองอย่างเป็นธาตุที่มีอัลคาไลน์สูง ปฏิกิริยานี้ส่งผลให้มีการปลดปล่อย ไอออน Ca ²⁺และMg ²⁺ ออกมา ทำให้เกิดแร่คาร์บอเนตที่เสถียร^{[ 170 ]}

หินบะซอลต์ใต้น้ำเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับการกักเก็บคาร์บอนในมหาสมุทรรูปแบบอื่นๆ เนื่องจากมีกลไกการดักจับหลายอย่างที่ช่วยป้องกันการรั่วไหลได้ดียิ่งขึ้น กลไกเหล่านี้ได้แก่ "กลไกทางเคมี การตกตะกอน แรงโน้มถ่วง และ การก่อตัว ของไฮเดรต " เนื่องจากCO₂₂ไฮเดรตมีความหนาแน่นมากกว่าCO₂₂ในน้ำทะเล ความเสี่ยงของการรั่วไหลมีน้อยมาก การฉีดCO2 เข้าไป₂ที่ระดับความลึกมากกว่า 2,700 เมตร (8,900 ฟุต) จะทำให้มั่นใจได้ว่าCO2₂มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำทะเล ทำให้จมลง^{[ 171 ]}

หนึ่งในแหล่งฉีดที่เป็นไปได้คือแผ่นเปลือกโลกฮวน เดอ ฟูกา นักวิจัยจากหอดูดาวโลกแลมอนต์-โดเฮอร์ตีพบว่าแผ่นเปลือกโลกนี้ที่ชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกามีศักยภาพในการกักเก็บได้ถึง 208 กิกะตัน ซึ่งสามารถครอบคลุมการปล่อยก๊าซคาร์บอนทั้งหมดของสหรัฐอเมริกาในปัจจุบันได้นานกว่า 100 ปี (ณ ปี 2009) ^{[ 171 ]}

กระบวนการนี้อยู่ระหว่างการทดสอบใน โครงการ CarbFixส่งผลให้ CO2 ที่ฉีดเข้าไป 250 ตัน 95% _กลายเป็นแคลไซต์ในสองปี โดยใช้น้ำ 25 ตันต่อ CO2 1 _ตัน^{[ 172 ] [ 173 ]}

เช่นเดียวกับ กระบวนการ เกิดแร่ที่เกิดขึ้นภายในหิน การเกิดแร่ยังสามารถเกิดขึ้นใต้น้ำได้อีกด้วย อัตราการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศไปยังบริเวณมหาสมุทรนั้นถูกกำหนดโดยช่วงเวลาการหมุนเวียนของมหาสมุทรและความสามารถในการบัฟเฟอร์ของน้ำผิวดินที่จมลง^{[ 174 ]}นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ในทะเลที่ระดับความลึกหลายกิโลเมตรนั้นสามารถทำได้นานถึง 500 ปี แต่ขึ้นอยู่กับสถานที่ฉีดและสภาวะต่างๆ การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าถึงแม้จะสามารถตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่คาร์บอนไดออกไซด์อาจถูกปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศได้เมื่อเวลาผ่านไป อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ไม่น่าจะเกิดขึ้นอย่างน้อยอีกหลายศตวรรษ การทำให้CaCO ₃ เป็นกลาง หรือการปรับสมดุลความเข้มข้นของ CaCO ₃บนพื้นทะเล บนบก และในมหาสมุทร สามารถวัดได้ในช่วงเวลาหลายพันปี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เวลาที่คาดการณ์ไว้คือ 1700 ปีสำหรับมหาสมุทร และประมาณ 5000 ถึง 6000 ปีสำหรับบนบก^{[ 175 ] [ 176 ]}นอกจากนี้ เวลาในการละลายของ CaCO ₃สามารถปรับปรุงได้โดยการฉีดใกล้หรือลงไปทางด้านล่างของแหล่งเก็บ^{[ 177 ]}

นอกเหนือจากการสร้างแร่ธาตุคาร์บอนแล้ว ข้อเสนออีกประการหนึ่งคือ การฉีด ตะกอน ในทะเลลึก โดยการฉีดคาร์บอนไดออกไซด์เหลวลงไปที่ระดับความลึกอย่างน้อย 3,000 เมตร (9,800 ฟุต) ใต้พื้นผิวโดยตรงเข้าไปในตะกอนในมหาสมุทรเพื่อสร้างคาร์บอนไดออกไซด์ไฮเดรต มีการกำหนดพื้นที่สำรวจไว้สองพื้นที่ ได้แก่ 1) เขตที่มีแรงลอยตัวติดลบ (NBZ) ซึ่งเป็นบริเวณระหว่างคาร์บอนไดออกไซด์เหลวที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำโดยรอบและบริเวณที่คาร์บอนไดออกไซด์เหลวมีแรงลอยตัวเป็นกลาง และ 2) เขตการก่อตัวของไฮเดรต (HFZ) ซึ่งโดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิต่ำและความดันสูง แบบจำลองการวิจัยหลายแบบแสดงให้เห็นว่าความลึกที่เหมาะสมที่สุดในการฉีดนั้นจำเป็นต้องพิจารณาถึงการซึมผ่านภายในและการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในการซึมผ่านของคาร์บอนไดออกไซด์เหลวเพื่อการจัดเก็บที่เหมาะสมที่สุด การก่อตัวของไฮเดรตจะลดการซึมผ่านของคาร์บอนไดออกไซด์เหลว และการฉีดลงไปใต้ HFZ จะมีพลังงานที่เหมาะสมกว่าการฉีดภายใน HFZ หาก NBZ เป็นคอลัมน์น้ำที่ใหญ่กว่า HFZ การฉีดควรเกิดขึ้นใต้ HFZ และตรงไปยัง NBZ ^{[ 178 ]}ในกรณีนี้ คาร์บอนไดออกไซด์เหลวจะจมลงสู่ NBZ และถูกเก็บไว้ใต้ชั้นลอยตัวและชั้นไฮเดรต การรั่วไหลของคาร์บอนไดออกไซด์สามารถเกิดขึ้นได้หากมีการละลายในของเหลวในรูพรุนหรือผ่านการแพร่ของโมเลกุลอย่างไรก็ตาม เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นในช่วงหลายพันปี^{[ 177 ] [ 179 ] [ 180 ]}

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะก่อให้เกิดกรดคาร์บอนิกเมื่อละลายในน้ำ ทำให้ภาวะความเป็นกรดของมหาสมุทรเป็นผลกระทบสำคัญอย่างหนึ่งจากระดับCO2 ที่สูงขึ้น₂ระดับความเป็นกรดยังจำกัดอัตราที่CO2 เคลื่อน ตัวด้วย₂สามารถถูกดูดซึมโดยมหาสมุทรได้ (ผ่านกลไกการละลาย ) มีการเสนอสารพื้นฐาน ต่างๆ ที่สามารถลดความเป็นกรดของมหาสมุทรและเพิ่ม ปริมาณ CO2 ได้₂การดูดซับ^{[ 181 ] [ 182 ] [ 183 ] [ 184 ] [ 185 ]}ตัวอย่างเช่น การเติมหินปูน บด ลงในมหาสมุทรจะช่วยเพิ่มการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์^{[ 186 ]}อีกแนวทางหนึ่งคือการเติมโซเดียมไฮ ดรอกไซด์ ซึ่งผลิตขึ้นโดย กระบวนการ อิเล็กโทรไลซิสของน้ำทะเลหรือน้ำเกลือกรดไฮโดรคลอ ริกที่เป็นผลพลอยได้ สามารถทำให้เป็นกลางได้โดยการทำปฏิกิริยากับหินซิลิเกตภูเขาไฟ เช่นเอนสตาไทต์ซึ่งจะช่วยเร่งกระบวนการผุพังตามธรรมชาติเพื่อช่วยฟื้นฟูค่า pH ของมหาสมุทร^{[ 187 ] [ 188 ] [ 189 ]}

การกักเก็บและกักเก็บคาร์บอนแบบขั้นตอนเดียวเป็นเทคโนโลยีแร่ธาตุในน้ำเค็มที่สกัดคาร์บอนไดออกไซด์จากน้ำทะเลและเก็บไว้ในรูปของแร่ธาตุแข็ง^{[ 190 ]}

ครั้งหนึ่งเคยมีการเสนอแนะว่า CO2 _{สามารถ}เก็บไว้ในมหาสมุทรได้โดยการฉีดโดยตรงลงไปในมหาสมุทรลึกและเก็บไว้ที่นั่นเป็นเวลาหลายศตวรรษ ในขณะนั้น ข้อเสนอนี้เรียกว่า "การกักเก็บในมหาสมุทร" แต่ที่ถูกต้องกว่านั้นคือเรียกว่า " การฉีดคาร์บอนไดออกไซด์ลงทะเลลึกโดยตรง " อย่างไรก็ตาม ความสนใจในแนวทางการกักเก็บคาร์บอนนี้ลดลงอย่างมากตั้งแต่ประมาณปี 2001 เนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบที่ไม่ทราบแน่ชัดต่อสิ่งมีชีวิตในทะเล^{[ 191 ] : 279} ต้นทุนที่สูง และความกังวลเกี่ยวกับความเสถียรหรือความคงทน^{[ 115 ]} "รายงานพิเศษของ IPCC เกี่ยวกับการดักจับและการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์" ในปี 2005 ได้รวมเทคโนโลยีนี้ไว้เป็นทางเลือก^{[ 191 ] : 279} อย่างไรก็ตามรายงานการประเมินครั้งที่ห้าของ IPCCในปี 2014 ไม่ได้กล่าวถึงคำว่า "การกักเก็บในมหาสมุทร" อีกต่อไปในรายงานเกี่ยวกับวิธีการบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ^{[ 192 ]}รายงานการประเมินครั้งที่หกของ IPCCปี 2022 ไม่ได้กล่าวถึง "การกักเก็บในมหาสมุทร" ใน "การจำแนกประเภทการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์" ^{[ 193 ] : 12–37}

ต้นทุนของการกักเก็บคาร์บอน (ไม่รวมการดักจับและการขนส่ง) แตกต่างกันไป แต่ต่ำกว่า 10 ดอลลาร์สหรัฐต่อตันในบางกรณีที่มีการจัดเก็บบนบก^{[ 194 ]}ตัวอย่างเช่น ต้นทุน ของ Carbfix อยู่ที่ประมาณ 25 ดอลลาร์สหรัฐต่อตันของ CO2 _[ ^{195 ] รายงาน}ปี 2020 ประมาณการการกักเก็บในป่า (รวมถึงการดักจับ) ไว้ที่ 35 ดอลลาร์สหรัฐสำหรับปริมาณเล็กน้อยถึง 280 ดอลลาร์สหรัฐต่อตันสำหรับ 10% ของปริมาณทั้งหมดที่จำเป็นในการรักษาอุณหภูมิไม่ให้สูงเกิน 1.5 องศาเซลเซียส^{[ 196 ]}แต่มีความเสี่ยงที่ไฟป่าจะปล่อยคาร์บอนออกมา^{[ 197 ]}งานวิจัยระบุว่าการชดเชยปริมาณคาร์บอนทั้งหมดของบริษัทเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ใหญ่ที่สุด 200 แห่งนั้นคาดว่าจะมีต้นทุนระหว่าง 11% ถึง 701% ของ GDP โลก ขึ้นอยู่กับราคาคาร์บอนในตลาด^{[ 198 ]}

• งบประมาณคาร์บอน
• เชื้อราไมคอร์ไรซาและการกักเก็บคาร์บอนในดิน