సెప్టెంబర్ 25, 2024న హరికేన్ హెలీన్ దక్షిణ అప్పలాచియన్ పర్వతాల్లోకి చొచ్చుకుపోయినప్పుడు, నిటారుగా ఉన్న, నీటితో నిండిన భూభాగంపై 20 నుండి 30 అంగుళాల (51 నుండి 76 సెంటీమీటర్లు) వర్షాన్ని కురిపించి, పశ్చిమ ఉత్తర కరోలినా అంతటా విపత్తులకు కారణమైన వరదలను సృష్టించింది. కనిపించే నష్టం—కొట్టుకుపోయిన రోడ్లు, కొట్టుకుపోయిన ప్రవాహ పడకలు, స్థానభ్రంశం చెందిన సమాజాలు—విస్తృతంగా నమోదు చేయబడ్డాయి. కొత్త పరిశోధన ఇప్పుడు తుఫాను వెనుక వదిలిపెట్టిన నిశ్శబ్ద రూపం గల శిధిలాలను వివరిస్తుంది: భూమి మరియు నీటిపై స్థిరపడే సూక్ష్మప్లాస్టిక్ కణాల ఆకస్మిక, కొలవగల పల్స్.
Integrated Environmental Assessment and Managementలో ప్రచురించబడిన ఒక అధ్యయనం ప్రకారం, పశ్చిమ ఉత్తర కరోలినాలోని మూడు పర్యవేక్షణ సైట్‌లలో సూక్ష్మప్లాస్టిక్ నిక్షేపణ హెలీన్ సమయంలో తుఫానుకు ముందు కాలంలో కంటే మూడు నుండి 22 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంది. ఈ ఆవిష్కరణ ఒకే ఒక విపరీత వాతావరణ సంఘటన ఒక ప్రాంతం అంతటా సూక్ష్మ ప్లాస్టిక్ కాలుష్యాన్ని ఎలా పునఃపంపిణీ చేయగలదో శాస్త్రవేత్తలకు అసాధారణమైన ముందు-తరువాత స్నాప్‌షాట్‌ను అందిస్తుంది.
స్వల్ప తుఫాను, గణనీయమైన వార్షిక వాటా
మూడు పర్యవేక్షణ స్థానాలలో ఒకదానికి, హెలీన్ వార్షిక మొత్తానికి అందించిన సహకారం ఆశ్చర్యకరంగా ఉంది. వెస్ట్రన్ కరోలినా యూనివర్సిటీలో నిర్వహించబడుతున్న హైల్యాండ్స్ బయోలాజికల్ స్టేషన్‌లో, తుఫాను ఒక్కటే ఆ సైట్ వార్షిక సూక్ష్మప్లాస్టిక్ నిక్షేపణలో 18.8%కు కారణమైంది—కొన్ని రోజుల్లో పూర్తి సంవత్సరపు సంచితంలో దాదాపు ఐదవ వంతు. మిగిలిన రెండు సైట్‌లు చిన్నవి కానీ ఇప్పటికీ గమనించదగిన వాటాలను నమోదు చేశాయి:
- ఐరన్ డఫ్, హేవుడ్ కౌంటీ: తుఫానుకు ఆపాదించదగిన వార్షిక సూక్ష్మప్లాస్టిక్ నిక్షేపణలో 4.2%
- కోవీటా హైడ్రాలాజిక్ లాబొరేటరీ, మేకన్ కౌంటీ: తుఫానుకు ఆపాదించదగిన వార్షిక సూక్ష్మప్లాస్టిక్ నిక్షేపణలో 4.6%
- హైల్యాండ్స్ బయోలాజికల్ స్టేషన్, వెస్ట్రన్ కరోలినా యూనివర్సిటీ: తుఫానుకు ఆపాదించదగిన వార్షిక సూక్ష్మప్లాస్టిక్ నిక్షేపణలో 18.8%
ఆ సంఖ్యలలోని విస్తృత వ్యాప్తి స్వయంగా సమాచారం ఇస్తుంది. సూక్ష్మప్లాస్టిక్ నిక్షేపణ భూభాగం అంతటా ఏకరీతిగా ఉండదు, మరియు తుఫాను సహకారం స్థానిక పరిస్థితులపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది—స్థలాకృతి, వర్షపాత తీవ్రత, భూఆవరణ మరియు చుట్టుపక్కల పర్యావరణం వదులుగా ఉన్న ప్లాస్టిక్ కణాల పరంగా ఏమి అందించగలదు. హైల్యాండ్స్‌లోని 18.8% సంఖ్య కొన్ని స్థానాలు తుఫాను-నడిచే నిక్షేపణకు ఇతరుల కంటే చాలా ఎక్కువ హాని కలిగించేవి అని సూచిస్తుంది.
పరిశోధకులు ఎలా ఈ పెరుగుదలను పట్టుకున్నారు
ఈ బృందం ప్రత్యేకంగా హరికేన్ హెలీన్‌ను అధ్యయనం చేయడానికి బయలుదేరలేదు. వర్జీనియా టెక్, వెస్ట్రన్ కరోలినా యూనివర్సిటీ, హైల్యాండ్స్ బయోలాజికల్ స్టేషన్ మరియు యూనివర్సిటీ ఆఫ్ నార్త్ కరోలినా నుండి పరిశోధకులు ఇప్పటికే రిచ్‌ల్యాండ్ క్రీక్ వాటర్‌షెడ్ మరియు కుల్లాసాజా రివర్ బేసిన్ యొక్క హెడ్‌వాటర్స్‌లో సూక్ష్మప్లాస్టిక్‌లను కొలుస్తున్నారు, రెండు అనుసంధాన ప్రశ్నలను పరిశోధిస్తున్నారు: ఈ ప్రవాహాల ద్వారా ఎన్ని సూక్ష్మప్లాస్టిక్ కణాలు రవాణా చేయబడుతున్నాయి, మరియు వర్షం లేదా గాలి ద్వారా కిందకు తీసుకురాబడకముందు ఎన్ని వాతావరణంలో తేలియాడుతున్నాయి.
ఆ ప్రశ్నలకు సమాధానం ఇవ్వడానికి, బృందం మూడు ప్రదేశాలలో సూక్ష్మప్లాస్టిక్ సంచితాన్ని ట్రాక్ చేసింది, పొడి కాలాలలో స్థిరపడిన కణాలను వర్షపు కాలాలలో అందించబడిన వాటి నుండి జాగ్రత్తగా వేరు చేసింది. హెలీన్ వచ్చినప్పుడు శాంప్లర్లు ఇప్పటికే నడుస్తున్నందున, అవి తుఫాను అంతటా నేరుగా సేకరణ కొనసాగించాయి—కొనసాగుతున్న పర్యవేక్షణ ప్రాజెక్ట్‌ను ప్రమాదవశాత్తు సహజ ప్రయోగంగా మార్చాయి.
పొడి స్థిరపడటం వర్సెస్ వర్షం-నడిచే స్థిరపడటం
ఈ రెండు మార్గాల మధ్య తేడా చూపడం ముఖ్యం. ప్రశాంతమైన రోజున పర్యవేక్షణ సైట్‌లో స్థిరపడే కణాలు సాధారణ పరిస్థితులలో పనిచేస్తున్న స్థానిక మరియు సమీప-స్థానిక మూలాలను ప్రతిబింబిస్తాయి. భారీ వర్షపాతంతో వచ్చే కణాలు చాలా దూరం ప్రయాణించగలవు, అవక్షేపణ ద్వారా గాలి నుండి శుద్ధి చేయబడకముందు వాతావరణ ప్రవాహాలపై ప్రయాణిస్తాయి. ఈ వ్యత్యాసం హెలీన్ డేటాను అర్థం చేసుకోవడంలో కేంద్రంగా ఉంది: తుఫాను-సమయ పెరుగుదల సాధారణ నేపథ్య రేటు యొక్క Amplified వెర్షన్ మాత్రమే కాదు. ఇది చాలా పెద్ద స్థాయిలో పనిచేస్తున్న భిన్నమైన డెలివరీ యంత్రాంగాన్ని సూచిస్తుంది.
పునాది శిల వరకు కొట్టుకుపోయిన భూభాగం
ఈ ప్రాంతంలో హెలీన్ శక్తికి భౌతిక సాక్ష్యం ఇప్పటికీ ముడిగానే ఉంది. వేన్స్‌విల్లే వాటర్‌షెడ్ కన్జర్వేషన్ ఏరియాలోని అప్పర్ అలెన్ క్రీక్‌లో, నథానియల్ బారెట్ ఫీల్డ్ ఫోటోగ్రఫీలో నమోదు చేసినట్లు, ప్రవాహ మార్గంలో చాలా భాగం పునాది శిల వరకు కొట్టుకుపోయింది. బేర్ రాతిగా కొట్టుకుపోయిన జలమార్గం సాధారణంగా కణాలను బంధించి పట్టుకునే అవక్షేపం, ఆకు చెత్త మరియు జీవ పొరలను కోల్పోయింది—విపరీత వరదలు కేవలం పదార్థాన్ని చుట్టూ తిప్పడమే కాదు, స్వీకరించే పర్యావరణాన్ని స్వయంగా పునర్వ్యవస్థీకరిస్తాయని గుర్తు చేస్తుంది.
ప్రభావిత జోన్ అంటే ఏమిటో పునరాలోచించడం
వర్జీనియా టెక్‌లోని జీవశాస్త్రవేత్త ఆస్టిన్ గ్రే ఫలితాలను గణనీయమైన పర్యావరణ పాదముద్రగా అభివర్ణించారు. సూక్ష్మప్లాస్టిక్‌లు భూసంబంధ మరియు జల వ్యవస్థల అంతటా నిక్షేపించబడుతున్నాయని, తుఫాను సంఘటనలు ప్రత్యేకంగా తీవ్రమైన డెలివరీ ఎపిసోడ్‌లుగా పనిచేస్తున్నాయని ఆయన పేర్కొన్నారు. ఆయన దృష్టిలో, ఈ దృగ్విషయం ప్రభావిత జోన్ అంటే వాస్తవానికి ఏమిటో పునరాలోచనను బలవంతం చేస్తుంది: హరికేన్ ద్వారా నిక్షేపించబడిన కణాలు అవి పడే ప్రదేశాలకు దూరంగా ఉన్న ప్రదేశాలలో పుట్టి ఉండవచ్చు కాబట్టి, వరద-ప్రభావిత ప్రాంతం చుట్టూ సరిహద్దు గీయడం వాస్తవ కాలుష్య పరిధిని తక్కువగా అంచనా వేయవచ్చు.
ఆ ఆలోచన శాస్త్రవేత్తలు పర్యవేక్షణ కార్యక్రమాలను ఎలా రూపకల్పన చేస్తారు మరియు సమాజాలు విపత్తు తర్వాత పర్యావరణ అంచనా గురించి ఎలా ఆలోచిస్తాయి అనే దానికి ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉంది. ఒక తుఫాను ఒక సైట్‌లో ఒక సంవత్సరపు సూక్ష్మప్లాస్టిక్ నిక్షేపణలో దాదాపు ఐదవ వంతును కొన్ని రోజుల్లో కేంద్రీకరించగలిగితే, స్పష్టమైన వరద కారిడార్‌ను మాత్రమే నమూనా చేయడం—లేదా పరిస్థితులు సాధారణ స్థితికి తిరిగి వచ్చే వరకు మాత్రమే వేచి ఉండడం—సంఘటన యొక్క నిజమైన వేలిముద్రను కోల్పోవచ్చు.
అమెరికా హరికేన్ పరిశోధనలో మొదటిది
ఈ అధ్యయనం దాని ఫలితాలతో పాటు దాని సమయం కోసం కూడా గమనించదగినది. పరిశోధన బృందం ప్రకారం, ఇది హరికేన్‌కు ముందు, సమయంలో మరియు తరువాత సూక్ష్మప్లాస్టిక్ నిక్షేపణను అంచనా వేసిన మొదటి అమెరికా-ఆధారిత ప్రయత్నం, మరియు డేటాసెట్ ఒకే తుఫాను తర్వాత స్నాప్‌షాట్ కాకుండా సంఘటన యొక్క పూర్తి ఆర్క్‌ను విస్తరిస్తుంది. హెలీన్ దాటిన తర్వాత వారాల పాటు డేటా సేకరణ కొనసాగింది, పరిస్థితులు స్థిరపడిన కొద్దీ నిక్షేపణ రేట్లు ఎలా తగ్గాయో పరిశోధకులు ట్రాక్ చేయడానికి అనుమతించింది.
కొన్ని కేవియట్‌లను గుర్తుంచుకోవడం విలువైనది. ఫలితాలు ఒకే పర్వత ప్రాంతంలోని మూడు సైట్‌ల నుండి మాత్రమే వచ్చాయి, మరియు అవి ఒక తుఫానును వివరిస్తాయి. హరికేన్ సమయంలో నిక్షేపణ రేట్లు తీర సమాజాలు, పట్టణ వాటర్‌షెడ్‌లు లేదా ఇతర తుఫాను వ్యవస్థలకు నేరుగా అనువదించబడవు. ఈ అధ్యయనం స్థాపించేది ఒక పద్ధతి మరియు ఒక బేస్‌లైన్: ఇప్పటికే ఉన్న సూక్ష్మప్లాస్టిక్ పర్యవేక్షణ నెట్‌వర్క్‌లు నడుస్తున్నప్పుడు హరికేన్-స్థాయి సంఘటనలను సంగ్రహించగలవు అనే రుజువు.
ఒక తుఫాను దాటి ఇది ఎందుకు ముఖ్యం
విపరీత వర్షపాతం ఈ ప్రాంతం యొక్క వాతావరణ ప్రమాదానికి నిర్వచన లక్షణంగా కొనసాగుతుందని ఆశించబడుతుంది, మరియు ప్రతి సంఘటన ప్లాస్టిక్ కాలుష్యాన్ని నేలలు, ప్రవాహాలు మరియు గాలి అంతటా పునఃపంపిణీ చేయవచ్చు. ఎంత పదార్థం కదులుతుంది, అది ఎక్కడ నుండి వస్తుంది మరియు పర్యావరణంలో ఎంతకాలం కొనసాగుతుంది అనేది అర్థం చేసుకోవడం ఏదైనా అర్థవంతమైన ఉపశమన వ్యూహానికి ముందస్తు అవసరం.
హెలీన్ డేటాసెట్ ఎక్కువగా ఊహించబడిన కానీ గమనించబడని ప్రక్రియ యొక్క ప్రారంభ, నిర్దిష్ట కొలతను అందిస్తుంది. ఒక హరికేన్ ఒక సైట్ యొక్క వార్షిక సూక్ష్మప్లాస్టిక్ లోడ్‌లో దాదాపు ఐదవ వంతును కొన్ని రోజుల్లో నిక్షేపించగలదని చూపడం ద్వారా, ఈ పరిశోధన తుఫానులను ప్లాస్టిక్ చక్రంలో క్రియాశీల ఏజెంట్లుగా పునర్నిర్వచిస్తుంది—మౌలిక సదుపాయాలను దెబ్బతీసే విధ్వంసక సంఘటనలు మాత్రమే కాదు, కాలుష్యం ఎక్కడ ముగుస్తుంది మరియు దానిని ఎవరు ఎదుర్కోవాలి అనేదాన్ని పునర్నిర్మించే యంత్రాంగాలు.
ఈ వ్యాసం Phys.org నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on phys.org
