पृथ्वी की जलवायु प्रणाली में कुछ सबसे महत्वपूर्ण खिलाड़ी लगभग अदृश्य हैं। कैल्सीफाइंग प्लैंकटन, सूक्ष्म जीव जो कठोर गोले बनाते हैं, कार्बन को पकड़कर और इसे समुद्र के माध्यम से ले जाकर ग्रह के तापमान को नियंत्रित करने में मदद करते हैं। में एक नई समीक्षा प्रकाशित हुई विज्ञान पाया गया कि पृथ्वी के भविष्य की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग किए जाने वाले जलवायु मॉडल में इन जीवों का पूरी तरह से प्रतिनिधित्व नहीं किया गया है। इस शोध का नेतृत्व यूनिवर्सिटैट ऑटोनोमा डी बार्सिलोना (आईसीटीए-यूएबी) (स्पेन) में पर्यावरण विज्ञान और प्रौद्योगिकी संस्थान की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने किया था।
अध्ययन कैल्सीफाइंग प्लैंकटन के तीन प्रमुख समूहों पर केंद्रित है: कोकोलिथोफोरस, फोरामिनिफर्स और टेरोपोड्स। लेखकों के अनुसार, जलवायु मॉडल अक्सर इन जीवों को सरल बनाते हैं या बाहर कर देते हैं, जिससे समुद्र जलवायु परिवर्तन पर कैसे प्रतिक्रिया करता है, इसकी अधूरी तस्वीर सामने आ सकती है।
कैसे कैल्सिफाइंग प्लैंकटन कार्बन चक्र को आकार देता है
जब जलवायु मॉडल कैल्सिफाइंग प्लवक को छोड़ देते हैं, तो वे वैश्विक कार्बन चक्र में महत्वपूर्ण कदम उठाने से चूक सकते हैं। ये जीव कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO) से बने छोटे-छोटे खोल बनाते हैं3), एक पदार्थ जो समुद्री रसायन विज्ञान में केंद्रीय भूमिका निभाता है। जैसे-जैसे प्लवक बढ़ते हैं और मरते हैं, वे वायुमंडल से कार्बन को समुद्र की गहरी परतों में ले जाने में मदद करते हैं।
यह प्रक्रिया, जिसे महासागर कार्बन पंप के रूप में जाना जाता है, लंबे समय तक पृथ्वी की जलवायु को स्थिर करने में मदद करती है। यह समुद्री जल रसायन विज्ञान को भी प्रभावित करता है और तलछट के निर्माण में योगदान देता है जिसका उपयोग वैज्ञानिक पिछली जलवायु का अध्ययन करने के लिए करते हैं।
आईसीटीए-यूएबी में आईसीआरईए के अनुसंधान प्रोफेसर और अध्ययन के प्रमुख लेखक पैट्रिज़िया ज़िवेरी ने कहा, “प्लैंकटन के गोले छोटे होते हैं, लेकिन साथ में वे हमारे महासागरों के रसायन विज्ञान और हमारे ग्रह की जलवायु को आकार देते हैं।” “उन्हें जलवायु मॉडल से बाहर रखकर, हम उन मूलभूत प्रक्रियाओं की अनदेखी करने का जोखिम उठाते हैं जो यह निर्धारित करती हैं कि पृथ्वी प्रणाली जलवायु परिवर्तन पर कैसे प्रतिक्रिया करती है।”
उथले विघटन की लुप्त प्रक्रिया
शोधकर्ताओं का कहना है कि प्लवक द्वारा उत्पादित अधिकांश कैल्शियम कार्बोनेट समुद्र तल तक पूरी तरह नहीं डूबता है। इसके बजाय, एक महत्वपूर्ण भाग ऊपरी महासागर में घुल जाता है, इस प्रक्रिया को “उथले विघटन” के रूप में जाना जाता है। यह टूटना जैविक गतिविधि से प्रेरित है, जिसमें परभक्षण, कणों का जमाव और माइक्रोबियल श्वसन शामिल है।
उथला विघटन समुद्री रसायन विज्ञान को महत्वपूर्ण तरीकों से बदल देता है, फिर भी यह वैश्विक जलवायु आकलन में उपयोग किए जाने वाले प्रमुख पृथ्वी प्रणाली मॉडल (जैसे सीएमआईपी 6) से काफी हद तक गायब है। इस प्रक्रिया को ध्यान में रखे बिना, मॉडल गलत अनुमान लगा सकते हैं कि कार्बन समुद्र के माध्यम से कैसे चलता है और सिस्टम पर्यावरणीय तनाव पर कैसे प्रतिक्रिया करता है।
अलग-अलग प्लैंकटन अलग-अलग जलवायु खतरों का सामना करते हैं
अध्ययन इस बात पर भी जोर देता है कि सभी कैल्सिफाइंग प्लवक एक जैसा व्यवहार नहीं करते हैं। प्रत्येक समूह में अद्वितीय विशेषताएं होती हैं जो प्रभावित करती हैं कि वह कहां रहता है, समुद्री पारिस्थितिक तंत्र में कैसे कार्य करता है और जलवायु परिवर्तन के प्रति कितना संवेदनशील है।
कोकोलिथोफ़ोर्स CaCO के सबसे बड़े उत्पादक हैं3लेकिन वे समुद्र के अम्लीकरण के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील हैं क्योंकि उनके पास अपनी कोशिकाओं से अतिरिक्त अम्लता को हटाने के लिए विशेष तंत्र का अभाव है। फोरामिनिफर्स और टेरोपोड्स में ऐसे तंत्र होते हैं, लेकिन उन्हें ऑक्सीजन के स्तर में गिरावट और समुद्र के बढ़ते तापमान सहित अन्य जोखिमों का सामना करना पड़ता है। साथ में, ये जीव यह निर्धारित करते हैं कि समुद्र में कार्बन कैसे संग्रहीत और पुनर्चक्रित किया जाता है, और उन्हें एक समूह के रूप में मानने से जलवायु दबावों के प्रति महासागर की प्रतिक्रिया को सरल बनाया जा सकता है।
बेहतर महासागर जीव विज्ञान के साथ जलवायु मॉडल में सुधार
लेखक यह मापने के लिए तत्काल प्रयास करने का आह्वान करते हैं कि प्रत्येक प्लवक समूह कितना कैल्शियम कार्बोनेट पैदा करता है, घुलता है और गहरे पानी में कितना निर्यात करता है। उनका तर्क है कि इन विवरणों को जलवायु मॉडल में शामिल करने से समुद्र और वायुमंडल की परस्पर क्रिया, दीर्घकालिक कार्बन भंडारण और पृथ्वी के जलवायु इतिहास के पुनर्निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले तलछट रिकॉर्ड की व्याख्या की भविष्यवाणियों में सुधार होगा।
डॉ. ज़िवेरी कहते हैं, “अगर हम समुद्र के सबसे छोटे जीवों को नज़रअंदाज़ करते हैं, तो हम महत्वपूर्ण जलवायु गतिशीलता से चूक सकते हैं।” “जलवायु मॉडल में कैल्सीफाइंग प्लैंकटन को एकीकृत करने से पारिस्थितिक तंत्र और समाज कैसे प्रभावित हो सकते हैं, इसकी तीव्र भविष्यवाणियां और गहरी अंतर्दृष्टि मिल सकती है।”
शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला है कि अगली पीढ़ी के जलवायु मॉडल के निर्माण के लिए इन ज्ञान अंतरालों को बंद करना आवश्यक है, जो महासागरों की जैविक जटिलता को अधिक सटीक रूप से प्रतिबिंबित करते हैं।
