Penelitian terbaru menunjukkan bahwa formasi batuan lava bawah laut, khususnya basal, memiliki kapasitas substansial untuk menyerap karbon dioksida dari air laut dan mengubahnya secara permanen menjadi mineral karbonat padat, menawarkan potensi mekanisme mitigasi perubahan iklim berskala besar. Studi ini menguraikan proses geokimia di mana CO2 yang terlarut dalam air laut bereaksi dengan mineral di batuan basal untuk menciptakan bentuk penyimpanan karbon yang stabil dan tahan lama.
Mekanisme inti di balik penyerapan ini melibatkan proses yang dikenal sebagai karbonasi mineral. Ketika karbon dioksida (CO2) terlarut dalam air, ia membentuk asam karbonat. Asam ini kemudian bereaksi dengan mineral kaya kalsium (Ca2+), magnesium (Mg2+), dan besi (Fe2+) yang umum ditemukan dalam batuan basal, seperti olivin, feldspar, dan piroksen. Reaksi ini melepaskan kation-kation ini ke dalam larutan, yang kemudian bergabung dengan CO2 terlarut untuk membentuk mineral karbonat padat, seperti kalsit, magnesit, dan siderit, yang secara efektif mengunci CO2 dalam matriks batuan. Proses ini meniru cara alam mengatur karbon di kerak bumi selama jutaan tahun.
Skala potensi penyimpanan di basal laut sangat luas. Model oleh tim peneliti yang dipimpin oleh Benjamin Tutolo di University of Calgary memperkirakan bahwa teknologi ini, jika ditingkatkan, dapat menghilangkan karbon dioksida pada skala gigaton per tahun. Secara global, deposit basal di bawah laut memiliki kapasitas penyimpanan yang cukup untuk mengakomodasi seluruh cadangan karbon dari deposit bahan bakar fosil yang diketahui berkali-kali lipat, dengan perkiraan teoritis mencapai 40.000 gigaton. Sebuah penelitian yang diterbitkan pada November 2025 di jurnal Nature Geoscience menemukan bahwa puing-puing lava di bawah Samudra Atlantik selatan, yang terbentuk melalui aktivitas vulkanik, dapat menyimpan antara dua hingga 40 kali lebih banyak karbon dioksida daripada kerak atas di dasar laut. Puing-puing ini, yang dikenal sebagai breksi, memiliki pertumbuhan kalsium karbonat di ruang terbuka, dan karbon dioksida yang telah diubah menjadi mineral karbonat melalui reaksi dengan air laut mencapai rata-rata 7,5% dari berat inti yang diambil.
Beberapa proyek perintis telah menunjukkan kelayakan dan kecepatan proses ini. Proyek CarbFix di Islandia, yang telah beroperasi sejak 2014, berhasil mengubah lebih dari 73.000 metrik ton karbon dioksida menjadi batu padat. Dalam metode CarbFix, CO2 dilarutkan dalam air tawar, membentuk cairan seperti air soda, sebelum disuntikkan ke dalam basal, di mana ia memadat dalam waktu dua tahun. Namun, proses ini membutuhkan volume air yang sangat besar, lebih dari 25 kali massa CO2 yang ditangkap, yang mungkin tidak praktis di beberapa lokasi.
Sebagai respons terhadap tantangan ini, penelitian seperti yang dilakukan oleh tim Benjamin Tutolo mengeksplorasi injeksi langsung CO2 superkritis—CO2 bertekanan tinggi dan padat—ke dalam akuifer basal bawah laut. Setelah masuk, CO2 terlarut dalam air, membentuk asam karbonat yang meningkatkan reaktivitas dengan mineral basal. Proyek Solid Carbon, sebuah tim riset internasional yang dipimpin oleh Ocean Networks Canada (ONC) di University of Victoria, sedang menyelidiki penyimpanan CO2 di batuan basal berpori muda (kurang dari 15 juta tahun) seperti yang ditemukan di Cascadia Basin di lepas pantai barat Kanada. Pemodelan komputer lanjutan oleh tim Solid Carbon menunjukkan bahwa injeksi CO2 di bawah Cascadia Basin memiliki kurang dari 1 persen kemungkinan menyebabkan slip patahan, mengindikasikan risiko seismik minimal. Martin Scherwath, seorang ilmuwan senior di ONC yang berspesialisasi dalam dinamika dasar laut dan penyimpanan karbon geologi, menyatakan bahwa batuan basal memiliki banyak ruang pori yang tersedia untuk menyerap CO2 dan cukup permeabel untuk menyebarkan karbon yang disuntikkan.
Proyek internasional lainnya, PERBAS (PERmanent sequestration of gigatons of CO2 in continental margin BASalt deposits) yang dipimpin oleh Dr. Ingo Klaucke dari GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel, sedang menyelidiki formasi basal di lepas pantai Norwegia. Deposit basal global di bawah laut secara teoritis memiliki kapasitas penyimpanan hingga 40.000 gigaton, beberapa kali lipat dari emisi CO2 global tahunan saat ini.
Namun, tantangan signifikan tetap ada dalam penerapan teknologi ini secara luas. Salah satunya adalah pemantauan lokasi injeksi dan kuantifikasi jumlah CO2 yang berubah menjadi batuan, yang masih menantang. Risiko lingkungan yang potensial juga perlu diatasi, seperti kebocoran CO2 yang dapat menyebabkan pengasaman air dan sedimen laut di sekitar lokasi kebocoran, meskipun studi menunjukkan bahwa kebocoran cenderung kecil dan terlokalisasi, terutama di lokasi yang dipilih dengan cermat. Klaus Wallmann dari GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel mencatat bahwa risiko lingkungan dapat diminimalisir dengan regulasi yang tepat. Selain itu, biaya penangkapan dan transportasi CO2 di darat bisa sangat kompleks dan mahal, meskipun perkiraan awal untuk penyimpanan di basal laut dalam adalah sekitar $200 per ton.
Meskipun demikian, para ahli menekankan perlunya solusi penangkapan dan penyimpanan karbon untuk mencapai target iklim global, seperti membatasi kenaikan suhu global hingga 1,5°C di atas tingkat pra-industri. Morgan Raven, seorang geokimiawan dan geobiolog di UC Santa Barbara, menyatakan bahwa semua model terbaik menunjukkan perlunya beberapa bentuk penghilangan CO2 bersih-negatif untuk mencapai tujuan iklim. Potensi basal bawah laut untuk secara permanen mengunci CO2 selama jutaan tahun menawarkan jalur yang menjanjikan dalam upaya ini, menyoroti peran penting geologi dalam mengatasi krisis iklim. Pengembangan teknologi lebih lanjut dan dukungan kebijakan akan menjadi kunci untuk mewujudkan potensi penuh dari penyimpanan karbon dalam formasi basal laut.
