হিমবাহীয় মিথেন ধাঁধাঁয় নতুন মোড়
শেষ হিমবাহীয় চরমকাল ছিল আজকের আমাদের বাসস্থান পৃথিবীর চেয়ে শীতল, শুষ্ক ও ধূলিময় এক জগৎ। মহাদেশজুড়ে বরফের চাদর বিস্তৃত ছিল, সমুদ্রপৃষ্ঠ ছিল অনেক নিচে, এবং উন্মুক্ত ভূদৃশ্য থেকে বিপুল পরিমাণ খনিজ ধূলি উত্থিত হয়ে বায়ুমণ্ডল দিয়ে পরিবাহিত হতো। সায়েন্স-এ (খণ্ড ৩৯৩, সংখ্যা ৬৮১৭) প্রকাশিত একটি গবেষণা অনুসারে, সেই ধূলি কেবল সূর্যালোক ম্লান করে ও বরফের উপর থিতিয়ে পড়ে না, বরং ক্লোরিন রসায়নকে জ্বালানি জোগিয়ে মিথেনের বায়ুমণ্ডলীয় আয়ু কমিয়ে দিতে সাহায্য করেছিল।
এই আবিষ্কার গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি পুরা-জলবায়ু গবেষণার একটি দীর্ঘস্থায়ী অনুমানকে চ্যালেঞ্জ করে। অতীতের জলবায়ুতে ধূলিকে সাধারণত মূলত ভৌত ও বিকিরণীয় ক্রিয়াকারী হিসেবে বিবেচনা করা হতো — যা সূর্যালোক ছড়িয়ে দেয়, মেঘের বীজ তৈরি করে এবং বরফ ও পলির রেকর্ডে চিহ্ন রেখে যায়। নতুন এই কাজ ইঙ্গিত দেয় যে ধূলি রাসায়নিক ভূমিকাও পালন করেছিল, যা একটি শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস কত দ্রুত বায়ু থেকে অপসারিত হবে তা পরিবর্তন করেছিল।
মিথেনের আয়ু কেন বড় বিষয়
মিথেন একটি শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস, অণু প্রতি অণু হিসেবে স্বল্প সময়সীমায় কার্বন ডাই-অক্সাইডের চেয়ে অনেক বেশি কার্যকরভাবে তাপ আটকে রাখে। কিন্তু জলবায়ুতে এর প্রভাব দুটি বিষয়ের উপর নির্ভর করে: কতটা নির্গত হয়, এবং প্রতিটি অণু ধ্বংস হওয়ার আগে কত দিন টিকে থাকে। সেই দ্বিতীয় সংখ্যাটি — বায়ুমণ্ডলীয় আয়ু — জলবায়ু ব্যবস্থার একটি সংকটপূর্ণ নিয়ন্ত্রক।
জলবায়ুর মানদণ্ডে মিথেনের আয়ু সংক্ষিপ্ত। এটি শতাব্দী নয়, বছরে মাপা হয়, যার অর্থ গ্যাসটি তার চারপাশের রাসায়নিক পরিবেশের পরিবর্তনে দ্রুত সাড়া দেয়। প্রধান সিঙ্ক হলো হাইড্রক্সিল র্যাডিক্যাল দ্বারা জারণ, যা বায়ুমণ্ডলের প্রধান পরিশোধক। ক্লোরিন পরমাণুও মিথেন আক্রমণ করে, তবে আধুনিক বায়ুমণ্ডলে তারা মোট ক্ষতির একটি ছোট অংশ।
গবেষণাপত্রের কেন্দ্রীয় দাবি হলো শেষ হিমবাহীয় চরমকালে এই ভারসাম্য পরিবর্তিত হয়েছিল। গবেষকরা জানান, হিমবাহীয় পরিস্থিতিতে মিথেনের আয়ু হ্রাস পেয়েছিল — সংক্ষিপ্ত হয়েছিল — এবং ধূলি-মধ্যস্থ ক্লোরিন রসায়নকে এর কারণ হিসেবে চিহ্নিত করা হয়েছে।
ধূলি কীভাবে রাসায়নিক রিঅ্যাক্টর হয়ে উঠতে পারে
এই ধারণাটি গ্যাস-দশা রসায়ন এবং পৃষ্ঠে ঘটে যাওয়া রসায়নের মধ্যে পার্থক্যের উপর নির্ভর করে। খোলা বাতাসে ধীরে, বা একেবারেই যে অনেক বায়ুমণ্ডলীয় বিক্রিয়া ঘটে না, তা কণার পৃষ্ঠে বিক্রিয়করা মিলিত হলে ত্বরান্বিত হতে পারে। ধূলি ঠিক সেই ধরনের ইন্টারফেস সরবরাহ করে: বায়ুমণ্ডলে ঝুলে থাকা খনিজ পৃষ্ঠের বিশাল, ব্যাপকভাবে বিতরণ করা এলাকা।
নিষ্ক্রিয় যাত্রী থেকে সক্রিয় অংশগ্রহণকারী
যদি ক্লোরিন-বহনকারী যৌগগুলি ধূলির পৃষ্ঠে আরও বিক্রিয়াশীল রূপে রূপান্তরিত হতে পারে, তাহলে আরও ধূলিময় বায়ুমণ্ডল মিথেনকে ভেঙে ফেলতে সক্ষম আরও ক্লোরিন প্রজাতি উৎপন্ন করবে। গবেষণাটি এই প্রক্রিয়ার দিকেই ইঙ্গিত করে। কার্যত, হিমবাহীয় বায়ুমণ্ডল হয়তো নিজস্ব বিতরণকৃত রাসায়নিক রিঅ্যাক্টর বহন করেছিল, যা ধূলির পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে আরও কার্যকর হয়ে উঠেছিল।
এটি কাঠামোগত দিক থেকে একটি তাৎপর্যপূর্ণ পরিবর্তন। কেবল ধূলি সূর্যালোক প্রতিফলিত করে গ্রহকে কতটা ঠান্ডা করেছিল তা জিজ্ঞাসা না করে, গবেষকদের আরও জিজ্ঞাসা করতে হবে যে ধূলি তার পৃষ্ঠে বিক্রিয়া ত্বরান্বিত করে বায়ুমণ্ডলের গঠন কতটা পরিবর্তন করেছিল। দুটি প্রভাব জলবায়ু ব্যবস্থার ভিন্ন ভিন্ন স্থানে কাজ করে, এবং সেগুলিকে আলাদা করতে হবে।
পরীক্ষার ক্ষেত্র হিসেবে বরফের কোর
প্রাচীন মিথেনের প্রমাণ মূলত মেরু বরফে আটকে থাকা বায়ুর বুদবুদ থেকে পাওয়া যায়। তুষার বরফে সংকুচিত হওয়ার সাথে সাথে পারিপার্শ্বিক বায়ুমণ্ডলের ছোট ছোট পকেট ভিতরে সিল হয়ে যায়, সেই যুগের বায়ুর একটি নমুনা সংরক্ষণ করে। এই আর্কাইভগুলি বিজ্ঞানীদের হিমবাহ চক্রজুড়ে মিথেনের ঘনত্ব কীভাবে বেড়েছে ও কমেছে তার একটি বিস্তারিত চিত্র দিয়েছে।
কিন্তু কেবল ঘনত্ব কেন তারা পরিবর্তিত হয়েছিল তা প্রকাশ করে না। কম মিথেনের মাত্রা মানে কম উৎস হতে পারে — উদাহরণস্বরূপ, জলাভূমি কম উৎপাদন করছে — অথবা গ্যাসটি বাতাসে আসার পর দ্রুত ধ্বংস। এই সম্ভাবনাগুলি আলাদা করতে রসায়ন প্রয়োজন, এবং এখানেই নতুন প্রক্রিয়াটি প্রাসঙ্গিক হয়ে ওঠে। যদি হিমবাহীয় বায়ুমণ্ডল পূর্বে অনুমান করার চেয়ে বেশি দক্ষতার সাথে মিথেন ধ্বংস করে থাকে, তাহলে বরফ-কোরের ঘনত্ব থেকে প্রাপ্ত অতীত নির্গমনের অনুমান উপরের দিকে সংশোধন করতে হবে।
আবিষ্কারটি টিকে থাকলে কী পরিবর্তন হয়
- উৎসের অনুমান পরিবর্তিত হয়। সংক্ষিপ্ত আয়ু বোঝায় যে প্রাচীন মিথেন উৎসগুলিকে বরফে রেকর্ড করা ঘনত্ব বজায় রাখতে আরও পরিশ্রম করতে হয়েছিল, যা জলাভূমির বিস্তার, পারমাফ্রস্ট নির্গমন বা অন্যান্য প্রাকৃতিক উৎসের পুনর্গঠন সংশোধন করতে পারে।
- ধূলি একটি রাসায়নিক চলক হয়ে ওঠে। যে জলবায়ু ও রসায়ন মডেলগুলি ধূলিকে কেবল বিকিরণীয় বা সঞ্চয়নকারী উপাদান হিসেবে বিবেচনা করে, তারা বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিডেন্টের মাধ্যমে কাজ করা একটি ফিডব্যাক মিস করতে পারে।
- হিমবাহীয়-আন্তঃহিমবাহীয় রূপান্তর নতুন দৃষ্টিতে দেখা হয়। পৃথিবী শেষ বরফ যুগ থেকে বেরিয়ে আসার সাথে সাথে ধূলির পরিমাণ তীব্রভাবে কমেছিল। যদি ধূলি-চালিত ক্লোরিন রসায়ন একই সময়ে দুর্বল হয়ে পড়ে, তাহলে মিথেনের আয়ু দীর্ঘায়িত হতো, যা বরফের কোরে রেকর্ড করা বায়ুমণ্ডলীয় মিথেন বৃদ্ধিতে একটি রাসায়নিক পরিবর্ধক যোগ করত।
- মডেল বেঞ্চমার্কিং কঠোর হয়। মিথেনের আয়ু পরিবর্তন করে এমন যেকোনো প্রক্রিয়া সিমুলেশনগুলি প্রাচীন বায়ুমণ্ডলের গঠন পুনরুৎপাদন করতে পারে কিনা, কেবল তার তাপমাত্রা নয়, তার একটি নতুন পরীক্ষা প্রদান করে।
খোলা প্রশ্ন
গভীর অতীতের কোনো বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করার জন্য প্রস্তাবিত যেকোনো প্রক্রিয়ার মতোই, এই প্রস্তাবটিও যাচাইয়ের আমন্ত্রণ জানায়। মূল প্রশ্নগুলি পরিমাণগত: ধূলি বাস্তবসম্মতভাবে কতটা বিক্রিয়াশীল ক্লোরিন উৎপন্ন করতে পারে, এবং কোন অঞ্চল ও ঋতুতে? ধূলি সমানভাবে বিতরণ করা হয় না, এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ রসায়ন নির্দিষ্ট পরিবেশে কেন্দ্রীভূত হতে পারে — প্রধান ধূলি উৎসের অনুবাত দিকে, বা উচ্চ ট্রপোস্ফিয়ারে যেখানে কণাগুলি তাদের উৎস থেকে দূরে ভ্রমণ করে।
প্রতিদ্বন্দ্বী প্রভাবের বিষয়টিও রয়েছে। ধূলি বিকিরণ, মেঘ গঠন এবং বাস্তুতন্ত্রে পুষ্টি সরবরাহকে প্রভাবিত করে, এবং এর প্রত্যেকটি পরোক্ষভাবে মিথেনকে প্রভাবিত করতে পারে। সেই ওভারল্যাপিং প্রভাবগুলি থেকে পৃষ্ঠ-রসায়নের সংকেত আলাদা করা একটি বড় বিশ্লেষণাত্মক চ্যালেঞ্জ, এবং এর জন্য বায়ুমণ্ডলীয় রসায়নবিদ, বরফ-কোর বিজ্ঞানী এবং জলবায়ু মডেলারদের মধ্যে সমন্বয় প্রয়োজন হবে।
বৃহত্তর চিত্র
এই ফলাফলটিকে উল্লেখযোগ্য করে তোলে এর স্মারক যে বায়ুমণ্ডল একটি সংযুক্ত রাসায়নিক ব্যবস্থা, গ্যাসের জন্য একটি নিষ্ক্রিয় পাত্র নয়। বাতাসে কী ঝুলে আছে — অ্যারোসল, ধূলি, বিক্রিয়াশীল হ্যালোজেন — তার ছোট পরিবর্তন গ্রিনহাউস গ্যাসগুলি কত দিন টিকে থাকে, এবং তাই তারা গ্রহকে কতটা শক্তিশালীভাবে উষ্ণ করে তা পরিবর্তন করতে পারে। হিমবাহ চক্রের সময়সীমায়, সেই সংযোগটি বায়ুমণ্ডলের গঠনকেই গঠন করার মতো যথেষ্ট শক্তিশালী হতে পারে।
এমন এক পৃথিবীর জন্য যা এখন মিথেনের ঘনত্ব বৃদ্ধি দেখছে, এই গবেষণাটি একটি বৃহত্তর শিক্ষাও বহন করে: মিথেন বোঝার অর্থ তার উৎসের মতোই সতর্কতার সাথে তার সিঙ্কগুলিও বোঝা। বায়ুমণ্ডল থেকে একটি গ্যাস অপসারণকারী রসায়ন জলবায়ুর গল্পের ততটাই অংশ যতটা নির্গমন যা এটি সেখানে রাখে — একটি নীতি যা বিশ হাজার বছর আগের ধূলিময় আকাশ এবং আজকের বায়ুমণ্ডল উভয়ের জন্যই প্রযোজ্য।
এই নিবন্ধটি সায়েন্স (AAAS)-এর প্রতিবেদনের উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধটি পড়ুন।
Originally published on science.org