ग्रीनलंडमधील वितळपाण्याच्या अभ्यासातून मिथेन उत्सर्जनाबाबत नवी चिंता

दडलेला आर्क्टिक कार्बन साठा गृहित धरल्याइतका सुरक्षित नसावा

उत्तर-पश्चिम ग्रीनलंडचा अभ्यास करणाऱ्या वैज्ञानिकांच्या मते, मिथेन उत्सर्जनाचा एक यापूर्वी कमी समजला गेलेला मार्ग त्यांनी ओळखला आहे: हिमनद्यांचे वितळपाणी, ज्यामुळे समुद्रतळातील गाळात सुरक्षितपणे बंदिस्त मानले गेलेले मिथेन हायड्रेट अस्थिर झाले. मेलव्हिल बेवर केंद्रित या कामामुळे अशी चिंता वाढते की हिमपत्रकांचे वितळणे सुरूच राहिल्यास, शेवटच्या हिमयुगीन कमालानंतर घडलेली प्रक्रिया पुन्हा सक्रिय होऊ शकते.

मिथेन हायड्रेट हा बर्फासारख्या वायूचा एक विलक्षण प्रकार आहे, ज्यात मिथेनचे अणू पाण्याच्या जाळ्यात अडकलेले असतात. ते समुद्राखाली, पर्माफ्रॉस्टखाली किंवा हिमनद्यांखाली थंड, उच्च-दाबाच्या परिस्थितीत तयार होतात. त्यांचे महत्त्व प्रचंड आहे, कारण काही अंदाजांनुसार हायड्रेट साठ्यांमध्ये सर्व पारंपरिक जीवाश्म इंधनांच्या एकूण कार्बनपेक्षा अधिक कार्बन असू शकतो.

याचा अर्थ असा नाही की तो सारा मिथेन बाहेर पडण्याच्या मार्गावर आहे. पण याचा अर्थ असा होतो की या साठ्यांची स्थिरता समजून घेणे हा एक मोठा हवामानविषयक प्रश्न आहे. ग्रीनलंडमधील नवीन निष्कर्ष सूचित करतात की स्थिरतेची एक गृहित रेषा अपेक्षेपेक्षा कमकुवत असू शकते.

मेलव्हिल बेमध्ये संशोधकांना काय आढळले

मॅड्स हूसे यांच्या नेतृत्वाखालील पथकाने मेलव्हिल बेमधील समुद्रतळातील गाळात मिथेन हायड्रेट आढळतात अशा क्षेत्राचा अभ्यास केला. 2011 आणि 2013 मध्ये तेल आणि वायू कंपन्यांनी केलेल्या भूकंपीय सर्वेक्षणांमध्ये संशोधकांनी समुद्रतळावर 50 मोठे पॉकमार्क ओळखले, ज्यापैकी प्रत्येकाची खोली 37 मीटरपर्यंत होती.

हे पॉकमार्क एका grounding zone wedge जवळ समूहित होते, जो मातीचा लांब बांध असून शेवटच्या हिमयुगीन कमालादरम्यान ग्रीनलंड हिमपत्रकाची तरंगती जीभ समुद्रतळाला जिथे मिळाली तो भाग दर्शवतो. सुरुवातीला ही वैशिष्ट्ये उलटणाऱ्या हिमनगांनी खरवडली असावीत असे मानले गेले. पण नंतरच्या गाळाच्या कोरांनी ती मांडणी बदलली.

त्या कोरांमधून असे दिसले की वरच्या गाळाच्या थरांमध्ये मिथेन जवळजवळ नव्हते, जरी स्थानिक तापमान आणि दाबाची स्थिती मिथेन हायड्रेट स्थिरतेसाठी अनुकूल असायला हवी होती. त्या विसंगतीमुळे संशोधक एका वेगळ्या स्पष्टीकरणाकडे वळले: मिथेन कधीतरी तिथे होती आणि नंतर ती वाहून नेली गेली.

उत्सर्जनासाठी नवी यंत्रणा

प्रस्तावित कारण म्हणजे हिमनद्यांचे वितळपाणी. शेवटच्या हिमयुगीन कमालानंतर हिमपत्रक माघार घेत असताना, वितळपाणी उपपृष्ठभागातून जाऊन गाळात असलेल्या मिथेन हायड्रेट्सना व्यत्यय आणत असावे. हूसे यांनी याला मिथेनसाठी नव्याने ओळखलेले उत्सर्जनमार्ग असे म्हटले, जे वैज्ञानिक आतापर्यंत प्रत्यक्षात “बँकेत आहे” आणि स्थिर आहे असे मानत होते.

त्या वाक्याचे महत्त्व लक्षात येते. हवामानशास्त्रात सक्रिय उत्सर्जन स्रोत आणि संबंधित कालमानांवर तुलनेने सुरक्षित मानल्या जाणाऱ्या कार्बन साठ्यांमध्ये फरक केला जातो. जर हिमनद्यांचे वितळपाणी हायड्रेट साठ्यांना अस्थिर करू शकत असेल, तर मोठ्या बर्फराशींची माघार केवळ समुद्रपातळी वाढवणे किंवा भूदृश्य बदलणे इतकीच मर्यादित न राहता, अतिरिक्त हरितगृह वायू उत्सर्जनासाठीही मार्ग उघडू शकते.

समुद्रतळावरील पॉकमार्क त्या भूतकाळातील व्यत्ययाचा भूवैज्ञानिक ठसा देतात. ते फक्त गाळातील खड्डे नाहीत. या अर्थाने, ते पुरावा आहेत की मिथेन वरच्या दिशेने गेली आणि पर्यावरणीय परिस्थिती बदलल्यावर समुद्रतळ बदलला.

मिथेन इतके महत्त्वाचे का आहे

मिथेन हा एक शक्तिशाली हरितगृह वायू आहे, आणि तुलनेने लहान उत्सर्जनही तापमानवाढीसाठी महत्त्वाचे ठरू शकते. म्हणूनच मिथेन हायड्रेट्सकडे एवढे लक्ष दिले जाते. ते एक मोठा कार्बन साठा आहेत, पण वेगवान हवामान बदलाखाली त्यांचे वर्तन अजूनही पूर्णपणे समजलेले नाही.

ग्रीनलंडचा अभ्यास एवढे दाखवत नाही की आजच प्रचंड मिथेन उसळी अपरिहार्य आहे. मात्र हायड्रेट्स बिघडण्याच्या यंत्रणांची यादी तो वाढवतो. संशोधकांनी याआधीच तापणारे महासागर, वितळणारे पर्माफ्रॉस्ट, आणि दाबातील बदल यांचा विचार केला होता. हिमनद्या आणि सागरी गाळ एकत्र येतात अशा प्रदेशांत वितळपाण्यावर चालणारी धुलाई ही आणखी एक प्रक्रिया लक्षात ठेवावी लागते.

त्यामुळे हे काम ग्रीनलंडपलीकडेही महत्त्वाचे ठरते. मागे हटणारा बर्फ, गाळाची खोरे, आणि हायड्रेट-धारक क्षेत्रांची अशीच संयोजने आर्क्टिकच्या इतर भागांतही असू शकतात. प्रस्तावित यंत्रणा सर्वसाधारणपणे लागू ठरली, तर हवामान परिणाम एका उपसागरापेक्षा खूप व्यापक असू शकतात.

भूतकाळातील इशारा, वर्तमानातील अनिश्चितता

या संशोधनाचे सर्वात ठळक वैशिष्ट्य म्हणजे ते भूतकाळाला भविष्यासाठी इशारा म्हणून वाचते. हिमोत्तर जगाने हे प्रयोग आधीच एकदा केले होते. मोठी हिमराशी मागे हटली, वितळपाण्याचे मार्ग बदलले, आणि मिथेन हालचालीसाठी उपलब्ध झाली असे दिसते. आधुनिक तापमानवाढ त्या परिस्थितींपैकी पुरेशी पुन्हा निर्माण करून हे पुन्हा घडवू शकते, ही चिंता आहे.

याचा अर्थ तात्काळ संकटाचा अंदाज असा नाही. भूवैज्ञानिक प्रणाली दीर्घ कालमानांवर कार्य करू शकतात, आणि एकूण प्रमाणाइतकेच उत्सर्जनाचा वेगही महत्त्वाचा असतो. तरीही हा अभ्यास जोखमीची रूपरेषा अधिक ठळक करतो. आता प्रश्न फक्त गरम महासागर वरून हायड्रेट्स अस्थिर करतील का, इतकाच नाही, तर वितळपाणी त्यांना आतून किंवा खालीपासून अस्थिर करू शकते का, हाही आहे.

हवामान संशोधनासाठी हा महत्त्वाचा बदल आहे. यावरून क्रायोस्‍फिअरमधील काही बदल पूर्वी समजलेल्या तुलनेत लपलेल्या कार्बन साठ्यांशी अधिक थेट परस्परक्रिया करू शकतात, असे सूचित होते.

• संशोधकांनी मेलव्हिल बेमध्ये 50 मोठे पॉकमार्क ओळखले, त्यापैकी काही 37 मीटर खोल होते.
• गाळाच्या कोरांनी सूचित केले की अनुकूल स्थिरता परिस्थिती असूनही मिथेन हायड्रेट्स काढून टाकले गेले होते.
• पथकाचा प्रस्ताव आहे की शेवटच्या हिमयुगीन कमालानंतर हिमनद्यांचे वितळपाणी मिथेन हायड्रेट्स वाहून घेऊन गेले.
• हिमपत्रके वितळत राहिल्यास अशाच प्रक्रियेची पुनरावृत्ती होऊ शकते, अशी चिंता या अभ्यासातून वाढते.

हा लेख New Scientist मधील वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.