ब्रिटेन के राष्ट्रीय समुद्र विज्ञान केन्द्र (एनओसी) के नेतृत्व में किए गए एक नए अध्ययन ने समुद्री कार्बन भंडारण में छोटे सूक्ष्म पौधों के एक अनूठे समूह की भूमिका पर बड़ा प्रश्नचिह्न लगा दिया है।
डायटम, जो प्लवक या समुद्री शैवाल का एक प्रकार है, कार्बन को गहरे समुद्र में खींचने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, विशेष रूप से दक्षिणी महासागर में, जो समुद्र में संग्रहीत कार्बनिक कार्बन का लगभग एक तिहाई हिस्सा ले लेता है।
विशिष्ट रूप से, डायटम में सघन, सिलिका-आधारित बाह्यकंकाल होते हैं - जो लघु कांच के घरों की तरह होते हैं - जिनके बारे में माना जाता था कि वे संतुलन प्रदान करते हैं, जिससे वे डूबने के लिए प्रवण होते हैं और इसलिए, कार्बन को गहरे समुद्र में ले जाने का एक प्रमुख तरीका है।
लेकिन दक्षिणी महासागर के कम खोजे गए गोधूलि क्षेत्र - जो 100 मीटर से 1,000 मीटर की गहराई के बीच का क्षेत्र है - में किए गए दो प्रमुख अभियानों से प्राप्त आंकड़ों पर आधारित नए अध्ययन में पाया गया कि डायटम कंकाल समुद्र की सतह के पास ही रहे, जबकि कार्बन अन्य माध्यमों से गहरे समुद्र में पहुंच गया।
"महासागर वैश्विक कार्बन चक्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जिसमें छोटे, सूक्ष्म पौधे हर साल वायुमंडल से अरबों टन कार्बन लेते हैं। वर्षों से यह माना जाता रहा है कि प्लवक का यह समूह - डायटम - कार्बन को कुशलतापूर्वक गहरे समुद्र में ले जाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जहाँ इसे वायुमंडल के संपर्क से बाहर रखा जाता है।
एनओसी में अनुसंधान प्रमुख डॉ. सारी गियरिंग ने कहा, "यह आश्चर्यजनक खोज कि डायटम के सिलिका कंकाल सतह के पास ही रहते हैं, जबकि कार्बन गहरे समुद्र में चला जाता है, हमें उस पारिस्थितिक प्रक्रिया के बारे में पुनर्विचार करने के लिए मजबूर करती है जिसे हम जैविक कार्बन पंप कहते हैं।"
जैविक कार्बन पंप प्रक्रियाओं के एक संग्रह का वर्णन करता है जिसमें प्लवक सतह के पानी में कार्बन को ग्रहण करते हैं और इस कार्बन को गहरे समुद्र में भेज देते हैं। ये प्राकृतिक प्रक्रियाएँ हर साल समुद्र में अरबों टन कार्बन जमा करती हैं।
"पिछले अध्ययनों में देखा गया है कि समुद्र तल पर क्या पहुंचा है, जिससे पता चलता है कि कार्बन आमतौर पर डायटम के सिलिका-आधारित कंकाल जैसे गिट्टी सामग्री की सहायता से वहां पहुंच रहा है।
"लेकिन कार्बन के समुद्र तल तक पहुँचने से पहले गोधूलि क्षेत्र में क्या होता है, इस पर हमारा शोध दिखाता है कि डायटम कभी-कभी दक्षिणी महासागर के कार्बन पंप में उतना योगदान नहीं दे रहे हैं, जितना सोचा गया था। इसका मतलब है कि गहरे समुद्र में अज्ञात या खराब तरीके से मापी गई प्रक्रियाएँ हो रही हैं जिनके बारे में हमें और जानने की ज़रूरत है," डॉ. गियरिंग ने कहा।
दक्षिणी महासागर कार्बन भंडारण पर महासागरीय तापमान वृद्धि का सीमित प्रभाव
समुद्र में डूबते कण प्रवाह को मापने के लिए समुद्री कणों का नमूना लेने के लिए एक समुद्री बर्फ पकड़ने वाले यंत्र को तैनात किया जा रहा है (फोटो: एनओसी)
"दक्षिणी महासागर महासागर के गर्म होने के प्रति संवेदनशील है, जिससे पोषक तत्वों की उपलब्धता में बदलाव आ सकता है और भविष्य में डायटम की संख्या में कमी आ सकती है। लेकिन हमारे परिणाम बताते हैं कि ये परिवर्तन दक्षिणी महासागर के कार्बन भंडारण की ताकत को उतना प्रभावित नहीं कर सकते जितना पहले सोचा गया था।
"दूसरी ओर, कार्बन अभी भी गहरे समुद्र में पहुँच रहा है, इसलिए गोधूलि क्षेत्र में कुछ अनसुलझे प्रक्रियाएँ चल रही हैं जिनके बारे में हमें और अधिक जानने की आवश्यकता है। इन प्रक्रियाओं को समझना और यह समझना कि वे समुद्र के इस बेहद महत्वपूर्ण हिस्से में कार्बन अवशोषण को कैसे नियंत्रित करते हैं, यह सटीक रूप से भविष्यवाणी करने के लिए महत्वपूर्ण है कि भविष्य में महासागर कार्बन को कैसे संग्रहीत कर सकते हैं," साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय के स्नातकोत्तर शोधकर्ता और प्रमुख लेखक जैक विलियम्स ने कहा।
यह शोध एनओसी के नेतृत्व वाली दो प्रमुख पहलों, महासागर मेसोपेलाजिक आंतरिक कार्बन भंडारण पर नियंत्रण (कॉमिक्स) और अंटार्कटिक रीमिनरलाइजेशन गहराई में कार्बन अपटेक और मौसमी लक्षण (कस्टर्ड) के हिस्से के रूप में किया गया था। इन परियोजनाओं को यूके की प्राकृतिक पर्यावरण अनुसंधान परिषद (एनईआरसी) और द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
यूरोपीय अनुसंधान परिषद ने आंतरिक महासागरीय कार्बन भंडारण (एएनटीआईसीएस) को समझने के लिए नवीन इमेजिंग प्रौद्योगिकियों और डेटा विश्लेषण को आगे बढ़ाने के लिए अनुदान दिया है।
दो अभियानों में, जिनमें से प्रत्येक समुद्र में पांच सप्ताह से अधिक समय तक चला, एनओसी के वैज्ञानिकों और अंतर्राष्ट्रीय सहयोगियों ने दक्षिणी महासागर के अटलांटिक और प्रशांत क्षेत्रों में चार अलग-अलग स्थानों पर संध्या क्षेत्र का अध्ययन किया।
इसमें सुदूर द्वीपों की श्रृंखला के आसपास लौह-समृद्ध जल और खुले महासागर में पोषक तत्वों की कमी वाले जल शामिल थे। सहयोगी टीम ने जहाज-आधारित माप, मूरिंग एरे और स्वायत्त पानी के नीचे की प्रौद्योगिकियों सहित अभिनव तकनीकों के संयोजन का उपयोग किया।