एक हवामान चांदीची रेषा जी अस्तित्वात नसू शकते
दशकांपासून, हवामान वैज्ञानिकांनी दक्षिण महासागराबद्दल एक सावधपणे आशावादी सिद्धांत धरला आहे: जागतिक तापमान वाढल्याने आणि अंटार्क्टिक हिमनदी वितळल्याने, बर्फात अडकलेले लोह आसपासच्या पाण्यात सोडले जाईल, ज्यामुळे सूक्ष्म शैवालचे मोठे फुलोरे तयार होतील. हे फायटोप्लँक्टन नंतर वाढताना वातावरणातून कार्बन डायऑक्साइड शोषून घेतील, ज्यामुळे ग्रीनहाऊस वायू उत्सर्जनाच्या उष्णतेच्या परिणामांना अंशतः ऑफसेट करणारी एक नैसर्गिक नकारात्मक प्रतिक्रिया लूप तयार होईल. हवामान बदलाच्या गंभीर गणितामध्ये, निसर्ग प्रदान करू शकणाऱ्या काही स्व-दुरुस्त यंत्रणांपैकी ही एक होती.
नवीन संशोधन आता या दिलासादायक कथनाला आव्हान देत आहे. दक्षिण महासागराचा अभ्यास करणाऱ्या वैज्ञानिकांनी लोह खत सिद्धांतामध्ये महत्त्वपूर्ण समस्या शोधल्या आहेत, ज्यामुळे ही प्रक्रिया पूर्वीच्या अंदाजानुसार कार्बन सिंक म्हणून खूप कमी प्रभावी असल्याचे सूचित होते. या निष्कर्षांमुळे दीर्घकालीन उष्णतेच्या अंदाजांमध्ये लोह खताला एक कमी करणारा घटक म्हणून समाविष्ट केलेल्या हवामान मॉडेल्ससाठी महत्त्वपूर्ण परिणाम होऊ शकतात.
सिद्धांत कसा काम करणार होता
लोह खत परिकल्पना एका सुस्थापित निरीक्षणावर आधारित आहे: दक्षिण महासागराचे मोठे क्षेत्र वैज्ञानिक 'उच्च पोषक, कमी क्लोरोफिल' झोन म्हणतात. या पाण्यात फायटोप्लँक्टन वाढीसाठी आवश्यक असलेले भरपूर नायट्रोजन, फॉस्फरस आणि इतर पोषक घटक असतात, परंतु शैवालची लोकसंख्या आश्चर्यकारकपणे लहान राहते. मर्यादित घटक, संशोधकांनी ठरवले, लोह आहे — एक सूक्ष्म पोषक घटक जो फायटोप्लँक्टनला ट्रेस प्रमाणात लागतो परंतु जो खंडीय धूळ स्त्रोतांपासून दूर असलेल्या या दुर्गम समुद्राच्या पाण्यात दुर्मिळ आहे.
अंटार्क्टिक हिमनदी त्यांच्या निर्मितीदरम्यान खडकावरून खरडलेले लोह कण असतात. हिमनदी बर्फाचे डोंगर तोडतात आणि त्यांच्या कडांवर वितळतात, तेव्हा हे लोह आसपासच्या समुद्रात सोडले जाते. हवामान बदलामुळे वेगवान वितळल्याने दक्षिण महासागरात वाढत्या प्रमाणात लोह पोहोचेल, ज्यामुळे मोठे आणि वारंवार फायटोप्लँक्टन फुलोरे तयार होतील जे प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे वातावरणातील CO2 कमी करतील असे सिद्धांताने भाकीत केले होते.
जेव्हा फायटोप्लँक्टन मरतात आणि समुद्राच्या तळाशी बुडतात, तेव्हा ते शोषलेले कार्बन त्यांच्यासोबत जैविक पंप नावाच्या प्रक्रियेत घेऊन जातात. जर कार्बन खोल समुद्रात पोहोचला, तर तो शतकानुशतके किंवा त्याहून अधिक काळ प्रभावीपणे वेगळा केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे तो वातावरणातील कार्बन चक्रातून काढून टाकला जातो. त्याच्या सर्वात आशावादी स्थितीत, या प्रक्रियेमुळे मानवी कार्बन उत्सर्जनाचा एक महत्त्वपूर्ण भाग शोषला जाऊ शकतो असे सिद्धांताने सुचवले.
सिद्धांत कोठे मोडतो
नवीन संशोधन या तर्कशृंखलेतील अनेक समस्या ओळखते. प्रथम, वितळणाऱ्या हिमनदीतून लोह ज्या स्वरूपात सोडले जाते ते अत्यंत महत्त्वाचे आहे. सर्व लोह फायटोप्लँक्टनला जैविकरित्या उपलब्ध नसते. हिमनदीच्या वितळलेल्या पाण्यात असलेले बहुतेक लोह खनिज स्वरूपात बांधलेले असते जे सूक्ष्मजीवांद्वारे सहज शोषले जात नाही, ज्यामुळे प्रभावी खत परिणाम सैद्धांतिक अंदाजांपेक्षा खूप कमी होतो.
दुसरे, वितळलेल्या पाण्याच्या प्रसाराची भौतिक गतिशीलता केंद्रित लोह वितरणाविरुद्ध कार्य करते. हिमनदीचे वितळलेले पाणी समुद्राच्या पृष्ठभागावर पातळ ढगांमध्ये पसरते, ज्यामुळे आधीच मर्यादित जैविकरित्या उपलब्ध लोह मोठ्या फुलोरे तयार करण्यासाठी पुरेसे प्रमाणात केंद्रित करण्याऐवजी मोठ्या क्षेत्रांवर वितरित होते. जेव्हा लोह फायटोप्लँक्टन समुदायांपर्यंत पोहोचते, तेव्हा त्याची एकाग्रता लक्षणीय वाढ-उत्तेजक प्रभाव पाडण्यासाठी खूप कमी असू शकते.
तिसरे, आणि कदाचित सर्वात मूलभूतपणे, कार्बन शोषण जे काही घडते ते रद्द करू शकणाऱ्या स्पर्धात्मक प्रक्रिया आहेत. उबदार समुद्राचे तापमान सेंद्रिय पदार्थ खोलवर बुडण्यापूर्वी विघटित होण्याचा दर वाढवू शकते, ज्यामुळे शोषलेले कार्बन पुन्हा पाण्याच्या स्तंभात आणि शेवटी वातावरणात सोडले जाते. हिमनदी वितळवणाऱ्या त्याच उष्णतेमुळे चालणाऱ्या समुद्राच्या प्रवाहाच्या पद्धतींमधील बदल देखील जैविक पंपाची कार्यक्षमता कमी करू शकतात.
हवामान मॉडेल्ससाठी परिणाम
लोह खत सिद्धांताच्या कमकुवतपणामुळे हवामान मॉडेलिंगसाठी थेट परिणाम होतात. काही अंदाजांमध्ये लोह खताला उच्च उत्सर्जन परिस्थितीत उष्णतेला अंशतः नियंत्रित करणारा एक नकारात्मक प्रतिक्रिया म्हणून समाविष्ट केले आहे. जर ही प्रतिक्रिया अंदाजित केलेल्यापेक्षा कमकुवत असेल — किंवा प्रभावीपणे नगण्य असेल — तर काही हवामान अंदाज भविष्यातील उष्णतेचा दर आणि प्रमाण कमी लेखत असतील.
प्रस्तावित नैसर्गिक कार्बन सिंक अपेक्षेपेक्षा कमी प्रभावी असल्याचे सिद्ध होण्याची ही पहिलीच वेळ नाही. वन कार्बन शोषण देखील प्रारंभिक अंदाजानुसार मर्यादित असल्याचे आढळले आहे, आणि समुद्राचे आम्लीकरण पृष्ठभागाच्या पाण्याची CO2 थेट शोषून घेण्याची क्षमता कमी करते. प्रत्येक वेळी उष्णतेवर प्रस्तावित नैसर्गिक ब्रेक अपेक्षेपेक्षा कमकुवत असल्याचे आढळते, तेव्हा लक्ष्यित मर्यादेत उष्णता ठेवण्यासाठी उर्वरित कार्बन बजेट त्यानुसार कमी होते.
विस्तृत चित्र
या संशोधनाचा अर्थ असा नाही की लोह खत समुद्राच्या कार्बन डायनॅमिक्समध्ये शून्य भूमिका बजावते — ते नैसर्गिक जैवरासायनिक चक्रात काही भूमिका बजावते हे स्पष्ट आहे. परंतु ते असे सूचित करते की हवामान लाभासाठी वेगवान हिमनदी वितळण्यावर अवलंबून राहणे चुकीचे आहे. हिमनदीच्या नुकसानीचा निव्वळ परिणाम मोठ्या प्रमाणात नकारात्मकच राहतो: समुद्राची पातळी वाढणे, समुद्राच्या प्रवाहाचे विघटन, ध्रुवीय पाण्याची गोड्या पाण्याने पातळ होणे आणि बर्फाच्या चादरीच्या अल्बेडोचे नुकसान ज्यामुळे पुढील उष्णता वाढते.
धोरणकर्त्यांसाठी आणि लोकांसाठी, हा निष्कर्ष गंभीर आहे. हवामान बदलाचा फटका कमी करू शकणाऱ्या नैसर्गिक प्रतिक्रिया यंत्रणा अपेक्षेपेक्षा कमी शक्तिशाली असल्याचे दिसते. ग्रीनहाऊस वायू उत्सर्जन कमी करण्याची जबाबदारी मानवी हातातच राहते, काही मॉडेल्सने सुचवल्यापेक्षा कमी नैसर्गिक सुरक्षा जाळी आहेत. दक्षिण महासागर, त्याच्या विशालतेमुळे, आपल्या वतीने वातावरण स्वच्छ करण्यासाठी अवलंबून राहता येणार नाही.
हा लेख Phys.org च्या अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
