आर्क्टिक समुद्रतळ वितळणाऱ्या पर्माफ्रॉस्टमधून मुक्त होणारा बहुतेक कार्बन अडवून ठेवू शकतो

समुद्रतळावर गाडला जाणे आर्क्टिक हवामानातील एका भीतीदायक प्रतिपुष्टीला काही प्रमाणात आळा घालू शकते

वितळणारा पर्माफ्रॉस्ट हा हवामान विज्ञानातील सर्वांत चिंताजनक प्रतिपुष्टी धोक्यांपैकी एक मानला जातो. आर्क्टिकची माती आणि किनारी गाळ यांत प्राचीन सेंद्रिय कार्बनचे प्रचंड साठे आहेत, आणि दूर उत्तर भागात तापमान वाढत असताना ते गोठलेले पदार्थ धूप आणि वितळण्यामुळे अधिकाधिक हलवले जात आहेत. मुख्य चिंता सोपी आहे: हा कार्बन एकदा समुद्रात पोहोचला की, सूक्ष्मजीव तो खाऊन त्याचा मोठा भाग हवामान तापवणाऱ्या वायूंमध्ये रूपांतरित करू शकतात.

अल्फ्रेड वेगेनर संस्थेने अधोरेखित केलेल्या आणि ScienceDaily द्वारे प्रसिद्ध झालेल्या नव्या संशोधनातून अधिक गुंतागुंतीचा निष्कर्ष समोर येतो. कॅनडातील किकिक्तारुक, ज्याला हर्शेल बेट असेही म्हणतात, याच्या जवळ काम करताना संशोधकांनी गाळाच्या कोरांचा अभ्यास करून जमीनमधून आलेला कार्बन आर्क्टिक किनारी पाण्यात गेल्यावर काय होते ते शोधले. त्यांचा निष्कर्ष लक्षणीय आहे: त्या कार्बनचा मोठा भाग सूक्ष्मजीव तो विघटित करण्यापूर्वीच समुद्रतळाच्या गाळात गाडला जातो, तर फक्त सुमारे 10 टक्के वायूंमध्ये रूपांतरित होतो.

यामुळे वितळणाऱ्या पर्माफ्रॉस्टमुळे निर्माण होणारा हवामान धोका नाहीसा होत नाही. मात्र, वितळण्यापासून वातावरणीय उत्सर्जनापर्यंतचा एक मार्ग अनेकांना वाटत होता त्यापेक्षा कमी थेट, आणि काही किनारी परिस्थितींमध्ये कमी तीव्र असू शकतो, असा संकेत मिळतो. ज्या क्षेत्रात प्रतिपुष्टीचे चक्र अत्यंत महत्त्वाचे असते, तिथे नैसर्गिक अडथळा ओळखणे महत्त्वाचे आहे.

एक मोठा कार्बन साठा हलू लागला आहे

हा अभ्यास सर्वमान्य वास्तवापासून सुरू होतो. स्रोत सामग्रीनुसार, भूभागावरील आर्क्टिक पर्माफ्रॉस्ट परिसंस्थांमध्ये सुमारे 1,300 गिगाटन सेंद्रिय कार्बन आहे, आणि आणखी 400 गिगाटन समुद्री गाळ व नदीच्या डेल्टांमध्ये साठवलेला आहे. आर्क्टिकचे तापमान इतर प्रदेशांपेक्षा वेगाने वाढत असल्याने, गोठलेली जमीन वितळत आहे आणि किनारे झिजत आहेत, ज्यामुळे आधी अडकलेला कार्बन नद्या आणि कोसळणाऱ्या किनाऱ्यांद्वारे समुद्रात वाहून जाऊ शकतो.

स्रोत मजकुरात दिलेल्या अंदाजांनुसार, या कार्बनपैकी 0.02 गिगाटनपर्यंतचा भाग आधीच दरवर्षी समुद्रात प्रवेश करतो. तसेच, 2100 पर्यंत हा प्रवाह 70 ते 150 टक्क्यांनी वाढू शकतो, असेही म्हटले आहे. अशा प्रकारच्या प्रक्षेपणांमुळेच पर्माफ्रॉस्ट कार्बन हा प्रादेशिक भूशास्त्रीय मुद्दा न राहता जागतिक हवामान चिंतेचा विषय बनला आहे.

हा पदार्थ किती भाग अल्पकालीन वातावरणीय समस्या बनतो, हा खुला प्रश्न आहे. सूक्ष्मजीवांनी तो वेगाने चयापचय केला, तर वितळलेला कार्बन उष्णता वाढ अधिक बळकट करेल. उलट, त्याचा मोठा भाग समुद्रतळाच्या गाळात अडकला तर, त्या प्रतिपुष्टीचा वेळ आणि प्रमाण सर्वांत वाईट गृहितकांपेक्षा वेगळे दिसू शकते.

गाळाच्या कोरांनी काय दाखवले

या प्रश्नाचा शोध घेण्यासाठी संशोधकांनी हर्शेल बेटाच्या पर्माफ्रॉस्ट किनाऱ्याबाहेरून गोळा केलेल्या गाळाच्या कोरांचा अभ्यास केला. गाळाचे कोर पर्यावरणीय अभिलेखांसारखे काम करतात: थरानुसार, ते कोणते पदार्थ एखाद्या प्रणालीत प्रवेशले आणि नंतर त्यांचे काय झाले याचे पुरावे जतन करतात.

दिलेल्या स्रोत मजकुरानुसार, पथकाला असे आढळले की जमिनीतून आलेला मोठ्या प्रमाणात कार्बन समुद्रतळावर जतन केला जातो. समुद्री सूक्ष्मजीव पर्माफ्रॉस्टमधून मुक्त झालेल्या जुन्या कार्बनपेक्षा समुद्रात तयार होणारा ताजा कार्बन अधिक पसंत करतात, असेही त्यांनी पाहिले. हा वर्तनात्मक तपशील महत्त्वाचा आहे, कारण प्राचीन स्थलीय कार्बन काही मॉडेल्स गृहित धरतात तितक्या आक्रमकपणे का वापरला जात नाही, यासाठी तो एक यंत्रणा देतो.

जर सूक्ष्मजीव निवडक भक्षक असतील, तर जुना पर्माफ्रॉस्ट कार्बन जैविक विघटनाच्या संपर्कात कमी वेळ घालवेल आणि गाळात सामावून घेण्यासाठी अधिक वेळ मिळवेल. याचा अर्थ तो पदार्थ निरुपद्रवी आहे असा नाही, पण आर्क्टिक किनारी भागात समुद्रतळ एक महत्त्वाचा कार्बन सिंक म्हणून काम करू शकतो, असा त्याचा अर्थ आहे.

हा निष्कर्ष एका किनाऱ्यापुरता का मर्यादित नाही

हा निष्कर्ष महत्त्वाचा आहे, कारण तो हवामान मोजणीतल्या एका अत्यंत महत्त्वाच्या अनिश्चिततेला हात घालतो. पर्माफ्रॉस्ट कार्बनला अनेकदा येऊ घातलेल्या उत्सर्जनाच्या लाटेसारखे मांडले जाते, पण वितळलेल्या जमिनीतून वातावरणीय हरितगृह वायूंमध्ये जाणारा मार्ग अनेक वातावरणांतून जातो: नद्या, किनारी शेल्फ, गाळ आणि सूक्ष्मजीव समुदाय. हा अभ्यास सूचित करतो की हे मधले टप्पे निकाल लक्षणीयरीत्या बदलू शकतात.

हवामान मॉडेलरांसाठी याचा अर्थ असा की वितळण्याचे भूगोलही वितळण्याच्या प्रमाणाइतकेच महत्त्वाचे असू शकते. काही आर्क्टिक किनाऱ्यांवर मुक्त झालेला कार्बन अधिक सहजपणे बसून गाडला जाऊ शकतो, तर इतर प्रणालींमध्ये गेलेला कार्बन सूक्ष्मजीवजन्य रूपांतरणाला अधिक असुरक्षित राहू शकतो. धोका नाहीसा होतो असा त्याचा अर्थ नाही, तर तो विषम आहे आणि तो गृहित धरण्याऐवजी मोजला पाहिजे, असा त्याचा अर्थ आहे.

हे काम किनारी प्रक्रियांवर किती अवलंबून आहे हेही अधोरेखित करते. धूप, गाळाची वहनक्षमता, जलरसायनशास्त्र आणि जैविक क्रिया हे सगळे मिळून ठरवतात की जुना कार्बन पुन्हा वातावरणात परत जाईल की समुद्रतळात अडकून राहील. आर्क्टिक किनारे अस्थिर होत असताना, ही किनारी सीमारेषा जागतिक कार्बन चक्राच्या अग्रभागी उभ्या राहतात.

सावध राहण्याची कारणे

दिलेल्या साहित्याच्या आधारे हा निष्कर्ष अतिशय व्यापक पातळीवर सामान्यीकरण करण्यास मर्यादा आहे. स्रोतामध्ये हर्शेल बेटाजवळील एका अभ्यासक्षेत्रातील निष्कर्ष दिले आहेत, संपूर्ण आर्क्टिकसाठी अंतिम उत्तर नाही. किनारी वातावरणे मोठ्या प्रमाणात भिन्न असतात, आणि गाडले जाणे व विघटन यांचे दर तापमान, प्रवाह, गाळाचा भार आणि परिसंस्थेची रचना यांनुसार बदलू शकतात.

तितकेच महत्त्वाचे म्हणजे, समुद्रात जाणाऱ्या कार्बनचे प्रमाण सतत वाढत राहिले, तर त्यातील अल्प भागही हरितगृह वायूंमध्ये रूपांतरित झाला तरी तो प्रमाणावर महत्त्वाचा ठरू शकतो. 10 टक्के रूपांतरण दर हा पूर्ण सूक्ष्मजीव विघटनाच्या तुलनेत कमी धोकादायक आहे, पण आधीच ताणाखाली असलेल्या उष्ण होत चाललेल्या प्रणालीमध्ये तो नगण्य नाही.

गाळातील दफन पर्माफ्रॉस्ट वितळण्याचे इतर परिणामही दूर करत नाही, ज्यात भूमी कोसळणे, किनारी नुकसान, परिसंस्थेचा बिघाड, आणि कार्बन समुद्रापर्यंत पोहोचण्यापूर्वी जमिनीवरच वितळल्याने होणारा व्यापक हरितगृह परिणाम यांचा समावेश आहे.

अधिक सूक्ष्म हवामान संकेत

हर्शेल बेटाच्या निकालाचे महत्त्व असे की तो साध्या कथनाऐवजी अधिक विश्वासार्ह कथन देतो. प्राचीन आर्क्टिक कार्बन हा ग्रह गरम होत असताना नक्कीच हलवला जात आहे. पण तो किनारी पाण्यात पोहोचल्यावर, त्याचा मोठा भाग लगेच वातावरणात परत जाण्याऐवजी समुद्रतळाद्वारे अडवला जाऊ शकतो.

तो हवामानासाठी दिलासा कमी, तर परिष्करण अधिक आहे. तो सूचित करतो की आर्क्टिक महासागराच्या कडा स्थलीय कार्बन मुक्त होत असतानाच काही प्रमाणात बफरिंगची भूमिका बजावू शकतात. धोरणकर्ते आणि शास्त्रज्ञांसाठी संदेश स्पष्ट आहे: पर्माफ्रॉस्टच्या प्रतिपुष्टी खऱ्या आहेत, पण त्यांची ताकद भौतिक आणि जैविक प्रक्रियांवर अवलंबून आहे, ज्यांचे अधिक जवळून मोजमाप होणे आवश्यक आहे.

हवामान संशोधनात सर्वात परिणामकारक प्रगती अनेकदा त्या नसतात ज्या भीतीला तिच्या सर्वात सोप्या रूपात पुष्टी देतात, तर त्या असतात ज्या दाखवतात की व्यवस्था कुठे अधिक गुंतागुंतीची आहे. हा अभ्यास नेमके तेच करताना दिसतो, प्राचीन कार्बनसाठी एक दफन मार्ग ओळखत, जो आर्क्टिकच्या उष्णतेचा संकेत उर्वरित ग्रहापर्यंत कसा पोहोचतो हे अर्थपूर्ण रीतीने बदलू शकतो.

हा लेख Science Daily च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.