वाढती कार्बन डायऑक्साइड आफ्रिकन सवाना प्रदेशांना नव्याने आकार देत असल्याचे दिसते
University of Sheffield येथील संशोधकांच्या नेतृत्वाखालील एका नव्या अभ्यासानुसार, वाढती वायुमंडलीय कार्बन डायऑक्साइड ही केवळ पृथ्वीला गरम करत नाही. आफ्रिकेतील पाण्याची मर्यादा असलेल्या सवाना प्रदेशांत, संशोधन सूचित करते की ती गवताची वाढ अधिक जोमाने होण्यास मदत करत आहे, ज्यामुळे जैवविविधता, आग आणि हवामान तग धरण्याची क्षमता यावरील चर्चांच्या केंद्रस्थानी असलेल्या परिसंस्थांमध्ये बदल होत आहेत.
Nature मध्ये प्रकाशित झालेला हा पेपर पृथ्वीवरील सर्वात विस्तृत भूभागांपैकी एका क्षेत्रावर लक्ष केंद्रित करतो. आफ्रिकन सवाना खंडाच्या जमिनीच्या पृष्ठभागाचा जवळपास अर्धा भाग व्यापतात आणि वन्यजीव, पशुधन, मानवी उपजीविका, तसेच मोठे कार्बन साठे यांना आधार देतात. दशकानुदशके शास्त्रज्ञ या प्रदेशांतील प्रमुख C4 गवतांना उच्च कार्बन डायऑक्साइडसाठी तुलनेने कमी प्रतिसाद देणारे मानत होते, कारण त्यांची प्रकाशसंश्लेषण प्रणाली उष्ण, उज्ज्वल वातावरणात आधीच अत्यंत कार्यक्षम आहे.
हा अभ्यास त्या गृहितकाला आव्हान देतो. संशोधकांच्या मते, वाढलेली कार्बन डायऑक्साइड वन्य सवाना गवतांना त्यांच्या पानांमधून पाण्याचा तोटा कमी करण्यास मदत करू शकते. कोरड्या परिस्थितीत, हा पाणी-वाचवणारा परिणाम त्यांना प्रकाशसंश्लेषण सुरू ठेवण्यास आणि जमिनीवरील जैवभार तयार करत राहण्यास मदत करतो, जरी आर्द्रता मर्यादित असली तरी.
हा निष्कर्ष महत्त्वाचा का आहे
या निष्कर्षाचे महत्त्व ते कुठे दिसते यात आहे: केवळ हरितगृहात किंवा अल्पकालीन field plot मध्ये नाही, तर एका मोठ्या, प्रत्यक्ष सवाना परिसंस्थेशी जोडलेल्या दीर्घ observational record मध्ये. टीमने 70 कार्बन डायऑक्साइड प्रयोगांचे निष्कर्ष दक्षिण आफ्रिकेतील Kruger National Park मधील 533 ठिकाणांवरील 32 वर्षांच्या grass production नोंदींसोबत एकत्र केले.
पॅटर्न ठळक होता. अभ्यासानुसार, 1989 ते 2021 दरम्यान उद्यानातील grass production 28% ने वाढली. पाऊस, तापमान, चराईचा दबाव, आग, नायट्रोजन प्रदूषण, आणि गवत प्रजातींच्या रचनेतील बदल या इतर कारणांमुळे हा वाढीचा कल समजावता येतो का हे संशोधकांनी तपासले. लेखानुसार, यापैकी कोणत्याही कारणाने ही वाढ पूर्णपणे स्पष्ट झाली नाही. उलट, त्याच काळातील वायुमंडलीय कार्बन डायऑक्साइड वाढीशी हा कल सर्वाधिक जुळला.
याचा अर्थ कार्बन डायऑक्साइड हे सवानांवर परिणाम करणारे एकमेव कारण आहे असे नाही, किंवा प्रत्येक grassland तशीच प्रतिक्रिया देईल असेही नाही. पण याचा अर्थ एक दीर्घकाळ टिकलेला ecological assumption सुधारण्याची गरज असू शकते. कोरड्या सवाना प्रदेशांतील C4 गवतांना पूर्वीच्या समजुतीपेक्षा अधिक कार्बन डायऑक्साइडचा लाभ होत असेल, तर भविष्यातील वनस्पती, आग वर्तन, आणि कार्बन चक्रण यांबद्दलच्या अंदाजांना अद्ययावत करावे लागेल.
ही जितकी कार्बनची कथा आहे, तितकीच पाण्याचीही
अभ्यासात वर्णन केलेली यंत्रणा महत्त्वाची आहे, कारण ती प्रश्नाला नव्याने मांडते. सर्व परिस्थितीत गवत नैसर्गिकरीत्या प्रकाशसंश्लेषणात चांगले बनवण्याऐवजी, उच्च कार्बन डायऑक्साइड त्यांना पाणी वाचवण्यास मदत करत असल्याचे दिसते. पाण्याची मर्यादा असलेल्या वातावरणात हे निर्णायक ठरू शकते.
कोरड्या परिस्थितीत, वनस्पतींना सतत तडजोड करावी लागते. कार्बन डायऑक्साइड घेण्यासाठी त्यांना पानांवरील छिद्रे उघडावी लागतात, पण त्यामुळे पाणीही बाहेर जाते. वातावरणात अधिक कार्बन डायऑक्साइड उपलब्ध असेल तर, गवत कमी पाणी गमावूनही कार्बनचे ग्रहण कायम ठेवू शकते. याचा व्यावहारिक परिणाम म्हणजे कमी drought stress आणि अशा काळातही अधिक सातत्यपूर्ण वाढ, जेव्हा पाण्यामुळे उत्पादन अन्यथा मर्यादित झाले असते.
हेच स्पष्ट करते की आफ्रिकन सवाना प्रदेशांसाठी हे निष्कर्ष विशेषतः का महत्त्वाचे आहेत. या प्रणाली केवळ तापमान आणि सूर्यप्रकाशाने नव्हे, तर अत्यंत बदलत्या पावसानेही ठरतात. कोरड्या परिस्थितीत गवत अधिक काळ उत्पादक राहू देणारा किंवा अधिक चांगले सावरणारा बदल संपूर्ण landscape वर परिणाम करू शकतो.
आग, वन्यजीव आणि कार्बन चक्रावर परिणाम
अधिक गवत म्हणजे केवळ हिरवेगार दृश्य नाही. सवानांमध्ये गवत हे इंधन आहे. जैवभार जलद किंवा अधिक नियमितपणे साचला, तर आग लागण्याची वारंवारता, तीव्रता, वेळ, किंवा पसराव बदलू शकतो. हे संवर्धन व्यवस्थापन, ग्रामीण समुदाय, आणि विशिष्ट fire regimes शी जुळवून घेतलेल्या प्रजातींसाठी महत्त्वाचे आहे.
वन्यजीवांवरही परिणाम महत्त्वाचे ठरू शकतात. सवाना गवत, झाडे, तृणभक्षी प्राणी, आणि आग यांच्या समतोलामुळे घडतात. अधिक मुबलक गवत चराईचे नमुने, अन्नासाठी स्पर्धा, आणि उघड्या grassland किंवा जळलेल्या-न-जळलेल्या terrain mosaics वर अवलंबून असलेल्या प्राण्यांच्या अधिवासाच्या गुणवत्तेला प्रभावित करू शकते.
हे संशोधन जागतिक कार्बन चक्रासाठीही परिणाम सूचित करते. हवामान चर्चेत सवाना प्रदेशांबद्दल उष्णकटिबंधीय जंगलांइतके बोलले जात नाही, पण त्यांच्या प्रचंड आकारामुळे त्यांचे महत्त्व मोठे आहे. वाढती कार्बन डायऑक्साइड या landscapes मध्ये गवत उत्पादन वाढवत असेल, तर ती वातावरण, वनस्पती, माती, आणि आगीमधून होणारे उत्सर्जन यांमधील कार्बनचा प्रवाह बदलू शकते.
त्याच वेळी, अधिक जैवभार म्हणजे दीर्घकालीन कार्बन साठवणूक आपोआपच होते असे नाही. आगप्रवण प्रणालींमध्ये, त्या अतिरिक्त वनस्पती पदार्थाचा काही भाग जळून पुन्हा वातावरणात परत जाऊ शकतो. हा ताणच या अभ्यासाला वनस्पती पर्यावरणशास्त्रापलीकडेही लक्षवेधी बनवतो.
हवामान विज्ञानासाठी याचा अर्थ काय
या अभ्यासाचे व्यापक योगदान पर्यावरणीय जितके आहे, तितकेच पद्धतशीरही आहे. नियंत्रित प्रयोगांचे पुरावे आणि शेकडो ठिकाणांवरील दशकांपर्यंतच्या field measurements एकत्र करून, संशोधक दाखवतात की वायुमंडलीय कल आधीच landscape-level परिणाम घडवत आहे.
हवामान संशोधनात नियंत्रित प्रयोग आणि गुंतागुंतीच्या परिसंस्थांमधील दरी ही नेहमीची अडचण असते. हे काम ती दरी कमी करते. C4 pathway वापरणाऱ्या गवत प्रणालींमध्ये कार्बन डायऑक्साइडचे fertilization effects केवळ त्या वनस्पती C4 आहेत म्हणून दुर्लक्षित करू नयेत, असे हे सूचित करते. कार्बन डायऑक्साइड आणि drought physiology यांच्यातील परस्परसंबंध आधीच्या models ने गृहीत धरल्यापेक्षा अधिक महत्त्वाचा असू शकतो.
यातून land managers आणि policymakers यांच्यासाठी व्यावहारिक प्रश्न निर्माण होतात. भविष्यातील सवाना प्रदेशांमध्ये अधिक गवत इंधन साचत असेल, तर fire preparedness बदलावी लागू शकते. vegetation dynamics बदलल्यास wildlife management योजना देखील बदलाव्या लागू शकतात. आणि Earth-system models ने या प्रदेशांतील गवताच्या प्रतिसादाला कमी लेखले असेल, तर प्रादेशिक आणि जागतिक feedbacks च्या अंदाजांमध्ये सुधारणा करावी लागू शकते.
थोडक्यात, हा अभ्यास सूक्ष्म पण निर्णायक बदलाचे चित्र मांडतो. वाढती कार्बन डायऑक्साइड केवळ वातावरण गरम करत नाही; जगातील काही सर्वात मोठ्या dryland ecosystems मध्ये ती आधीच वनस्पती पाणी कसे वापरतात, landscapes इंधन कसे साठवतात, आणि सवाना प्रदेश मोठ्या प्रमाणावर कसे कार्य करतात हे नव्याने घडवत असू शकते.
हा लेख Phys.org च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on phys.org