समस्या:
- जब सूक्ष्मजीव मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों को तोड़ते हैं, तो वे सक्रिय रूप से कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) को वायुमंडल में छोड़ते हैं। इस प्रक्रिया को हेटेरोट्रॉफिक या विषमपोषी श्वसन कहते हैं। एक नए मॉडल से पता चलता है कि ये उत्सर्जन ध्रुवीय इलाकों में सदी के अंत तक 40 फीसदी तक बढ़ सकता है।
- वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) की मात्रा में वृद्धि ग्लोबल वार्मिंग को बढ़ाने का काम करती है और वायुमंडलीय CO2 का अनुमानित पांचवां हिस्सा मिट्टी के स्रोतों से उत्पन्न होता है। यह आंशिक रूप से सूक्ष्मजीवों की गतिविधि के लिए जिम्मेदार है, जिसमें बैक्टीरिया, कवक और अन्य सूक्ष्मजीव शामिल हैं जो ऑक्सीजन का उपयोग करके मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों को तोड़ते या विघटित करते हैं, जैसे कि मृत पौधों के हिस्से आदि। इस प्रक्रिया के दौरान, CO2 को वायुमंडल में छोड़ा जाता है। वैज्ञानिक इसे हेटेरोट्रॉफिक या विषमपोषी मृदा श्वसन कहते हैं।
- पृथ्वी के वायुमंडल में मिट्टी के सूक्ष्मजीवों द्वारा CO2 का उत्सर्जन न केवल बढ़ने के आसार हैं, बल्कि इस सदी के अंत तक वैश्विक स्तर पर इसमें तेजी भी आएगी।
- 2100 तक, मिट्टी के सूक्ष्मजीवों से CO2 उत्सर्जन बढ़ जाएगा, जो सबसे खराब स्थिति वाले जलवायु परिदृश्य के तहत, मौजूदा स्तर की तुलना में वैश्विक स्तर पर लगभग 40 फीसदी तक बढ़ जाएगा। प्रमुख अध्ययनकर्ता एलोन निसान कहते हैं, इस प्रकार, सूक्ष्मजीव या माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन में अनुमानित वृद्धि ग्लोबल वार्मिंग को और बढ़ाने के लिए जिम्मेवार होगा, जिससे विषमपोषी श्वसन दर का अधिक सटीक अनुमान हासिल करने की तत्काल आवश्यकता पर जोर दिया जाएगा।
प्रमुख कारण:
- निष्कर्ष विभिन्न जलवायु क्षेत्रों में विषमपोषी मृदा श्वसन के तंत्र और परिमाण में अधिक सटीक जानकारी भी प्रदान करते हैं। कई मापदंडों पर निर्भर अन्य मॉडलों के विपरीत, नया गणितीय मॉडल, केवल दो महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कारकों का उपयोग करके अनुमान प्रक्रिया को सरल बनाता है जो हैं मिट्टी की नमी और मिट्टी का तापमान।
- यह मॉडल एक महत्वपूर्ण काम करता है क्योंकि इसमें सभी जैव-भौतिकीय स्तरों को शामिल किया गया है, जिसमें मिट्टी की संरचना और मिट्टी के पानी के वितरण के सूक्ष्म पैमाने से लेकर वनों, संपूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र, जलवायु क्षेत्रों और यहां तक कि वैश्विक स्तर जैसे पौधे तक इसमें शामिल है।
- यह मॉडल मिट्टी की नमी और मिट्टी के तापमान के आधार पर माइक्रोबियल श्वसन दर के अधिक सीधे अनुमान प्रदान करता है। इसके अलावा, यह हमारी समझ को बढ़ाता है कि विभिन्न जलवायु क्षेत्रों में विषमपोषी श्वसन ग्लोबल वार्मिंग को कैसे बढ़ा सकता है।
ध्रुवीय CO2 उत्सर्जन दोगुना से अधिक होने के आसार:
- CO2 उत्सर्जन में वृद्धि जलवायु क्षेत्रों में अलग-अलग होती है। ठंडे ध्रुवीय क्षेत्रों में, वृद्धि में सबसे अधिक योगदान गर्म और समशीतोष्ण क्षेत्रों के विपरीत, तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि के बजाय मिट्टी की नमी में गिरावट आना है। जल की मात्रा में मामूली बदलाव से भी ध्रुवीय क्षेत्रों के श्वसन दर में काफी बदलाव हो सकता है।
- उनकी गणना के आधार पर, सबसे खराब जलवायु परिदृश्य के तहत, ध्रुवीय क्षेत्रों में माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन 2100 तक प्रति दशक दस प्रतिशत बढ़ने का अनुमान है, जो दुनिया के बाकी हिस्सों के लिए अनुमानित दर से दोगुना है। इस असमानता को विषमपोषी श्वसन के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जो तब होती है जब मिट्टी अर्ध-नम अवस्था में होती है, यानी न तो बहुत सूखी और न ही बहुत गीली। ये स्थितियां ध्रुवीय क्षेत्रों में मिट्टी के पिघलने के दौरान प्रबल होती हैं।
- दूसरी ओर, अन्य जलवायु क्षेत्रों में मिट्टी, जो पहले से ही अपेक्षाकृत शुष्क है और आगे सूखने की आशंका है, माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन में तुलनात्मक रूप से कम वृद्धि दिखाती है। हालांकि, जलवायु क्षेत्र के बावजूद, तापमान का प्रभाव लगातार बना रहता है, जैसे-जैसे मिट्टी का तापमान बढ़ता है, वैसे-वैसे माइक्रोबियल CO2 का उत्सर्जन भी बढ़ता है।
प्रत्येक जलवायु क्षेत्र में कितना बढ़ेगा CO2 उत्सर्जन?
- 2021 तक, मिट्टी के सूक्ष्मजीवों से अधिकांश CO2 उत्सर्जन मुख्य रूप से पृथ्वी के गर्म क्षेत्रों से उत्पन्न हो रहा है। विशेष रूप से, इनमें से 67 फीसदी उत्सर्जन उष्णकटिबंधीय से, 23 फीसदी उपोष्णकटिबंधीय से, 10 फीसदी समशीतोष्ण क्षेत्रों से और मात्र 0.1 फीसदी आर्कटिक या ध्रुवीय क्षेत्रों से होता है।
- गौरतलब है कि शोधकर्ताओं ने 2021 में देखे गए स्तरों की तुलना में इन सभी क्षेत्रों में माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन में पर्याप्त वृद्धि का अनुमान लगाया है। साल 2100 तक, उनके अनुमान है कि, ध्रुवीय क्षेत्रों में 119 फीसदी, उष्णकटिबंधीय में 38 फीसदी, उपोष्णकटिबंधीय में 40 फीसदी और समशीतोष्ण क्षेत्रों में 48 फीसदी की वृद्धि दर्शाते हैं।
निष्कर्ष:
- मिट्टी में कार्बन संतुलन, यह निर्धारित करता है कि मिट्टी कार्बन स्रोत या ग्रहण करने के रूप में कार्य करती है या नहीं, दो महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के बीच परस्पर क्रिया पर निर्भर करती है, प्रकाश संश्लेषण, जिससे पौधे CO2 को ग्रहण करते हैं और श्वसन, जो CO2 जारी करता है। इसलिए, यह समझने के लिए माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन का अध्ययन करना आवश्यक है कि क्या मिट्टी भविष्य में CO2 को संग्रहित करेगी या छोड़ेगी।
- जलवायु परिवर्तन के कारण, इन कार्बन प्रवाहों का परिणाम, प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से प्रवाह और श्वसन के माध्यम से बाहर निकलना दोनों अनिश्चित रहते हैं। हालांकि, यह परिमाण कार्बन सिंक के रूप में मिट्टी की वर्तमान भूमिका को प्रभावित करेगा।
- शोधकर्ताओं ने मुख्य रूप से विषमपोषी श्वसन पर गौर किया है। हालांकि, उन्होंने अभी तक CO2 उत्सर्जन की जांच नहीं की है जो पौधे स्वपोषी श्वसन के माध्यम से छोड़ते हैं। इन कारणों की आगे की खोज से मिट्टी के पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर कार्बन गतिशीलता की अधिक व्यापक समझ मिलेगी।
