Divergent Drought Propagation Pathways in Adjacent Mediterranean Lakes Under Identical Climatic Forcing: Satellite-Based Attribution of Land Cover–Hydrology Interactions

महान झील का रहस्य: क्यों दो भाई एक ही मौसम पर अलग तरह से प्रतिक्रिया देते हैं

पृथ्वी के जल चक्र की कल्पना एक विशाल, जटिल प्लंबिंग सिस्टम के रूप में करें। आकाश से बारिश गिरती है (इनपुट), जमीन में समा जाती है, नदियों के माध्यम से बहती है, और अंततः झीलों और महासागरों को भर देती है (भंडारण)। कभी-कभी, बारिश रुक जाती है या हवा इतनी गर्म और शुष्क हो जाती है कि वह जमीन से पानी को उतनी तेजी से खींच लेती है जितनी तेजी से उसकी भरपाई हो सकती है। इसे सूखा (drought) कहा जाता है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि सूखा केवल आकाश में नहीं होता; यह यात्रा करता है। वायुमंडल में सूखा दौर (मौसम संबंधी सूखा) अंततः नदियों और झीलों को सुखाने (जल विज्ञान संबंधी सूखा) तक पहुँच जाता है। लेकिन यह यात्रा तात्कालिक या सबके लिए एक जैसी नहीं होती। यह जमीन की "प्लंबिंग" पर निर्भर करता है—मिट्टी कितनी गहरी है, जमीन कितना पानी रोक सकती है, और क्या मनुष्य पाइपों से पानी निकाल रहे हैं।

इस यात्रा को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि झीलें पृथ्वी के जल बैंक खातों की तरह हैं। जब वे सिकुड़ती हैं, तो यह पीने के पानी, खेती और वन्यजीवों को प्रभावित करता है। लंबे समय तक, वैज्ञानिकों का मानना था कि यदि दो झीलें पास-पास हों और उन्हें समान मात्रा में वर्षा मिले, तो वे समान दर से सूख जाएँगी। लेकिन क्या होगा यदि वे ऐसा न करें? क्या होगा यदि एक झील एक घबराई हुई स्प्रिंटर (तेज धावक) की तरह व्यवहार करे, जबकि दूसरी एक धीमी, गहरी सोचने वाली विशालकाय आकृति की तरह कार्य करे? यह वह पहेली है जिसे तुर्की के शोधकर्ताओं ने एक चतुर तरीके का उपयोग करके हल करने का प्रयास किया: झीलों के गायब होने के सटीक कारण का पता लगाने के लिए दो पड़ोसियों की तुलना करना।

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दो झीलों की कहानी: एक प्राकृतिक प्रयोग

तुर्की के उत्तर-पश्चिमी भाग में, लगभग 50 किलोमीटर की दूरी पर, दो बहुत अलग झीलें स्थित हैं: झील इज़निक (Lake İznik) और झील उलूबात (Lake Uluabat)। वे एक ही पड़ोस में रहने वाले भाई-बहनों की तरह हैं। उन्हें बिल्कुल एक जैसी बारिश मिलती है, वे बिल्कुल एक जैसी गर्मी महसूस करते हैं, और वे एक ही शुष्क हवा में सांस लेते हैं। आप उम्मीद करेंगे कि वे सूखे के प्रति बिल्कुल एक ही तरह से प्रतिक्रिया देंगे। लेकिन 1993 और 2024 के बीच, उन्होंने ऐसा नहीं किया। वे पूरी तरह से अलग यात्राओं पर निकले।

शोधकर्ताओं, अली मुस्लिम अमीरी और फेडा ओरच (Ali Muslim Amiri and Feza Örüç) ने इस सेटअप को एक विशाल, वास्तविक जीवन के विज्ञान प्रयोग की तरह माना। चूंकि वे मौसम को नियंत्रित नहीं कर सकते थे, इसलिए उन्होंने दोनों झीलों को "प्राकृतिक एनालॉग्स" के रूपun रूप में उपयोग किया। चूंकि दोनों के लिए जलवायु समान थी, इसलिए झीलों के सूखने के तरीके में कोई भी अंतर किसी और चीज़ के कारण होना चाहिए था: झील का आकार, उसके आसपास की भूमि, या मनुष्य उसके साथ क्या कर रहे थे।

जलवायु अपराधी: यह गर्मी है, बारिश नहीं
सबसे पहले, टीम को यह पता लगाना था कि मौसम वास्तव में क्या कर रहा है। उन्होंने बारिश और "वाष्पीकरण मांग" (हवा जमीन से कितना पानी खींचने की कोशिश कर रही है) को ट्रैक करने के लिए उच्च तकनीक वाले उपग्रह डेटा का उपयोग किया।

• बारिश: आश्चर्यजनक रूप से, पिछले 40 वर्षों में बारिश की मात्रा में वास्तव में कोई खास बदलाव नहीं आया। 2024 में भी उतनी ही गीली या सूखी स्थिति थी जितनी 1981 में थी।
• गर्मी: असली कहानी गर्मी की थी। हवा काफी अधिक प्यासी हो गई थी। संभावित वाष्पोत्सर्जन (पोटेंशियल इवापोट्रांसपिरेशन - वह मात्रा जो हवा चुराना चाहती है) झील इज़निक में लगभग 2.90 मिमी प्रति वर्ष और झील उलूबात में 3.35 मिमी प्रति वर्ष बढ़ गया।

इसका मतलब है कि "सूखा" बारिश की कमी के कारण नहीं था; यह हवा के अधिक प्यासा होने के कारण था। शोधकर्ताओं ने पाया कि वर्ष 2000 के बाद, इस बढ़ती प्यास के कारण सूखे की आवृत्ति दोगुनी से अधिक हो गई, न कि इसलिए कि बारिश गिरना बंद हो गई थी। यदि उन्होंने केवल तापमान को देखने वाले पुराने, सरल तरीकों का उपयोग किया होता, तो वे इसे पूरी तरह से मिस कर देते।

दो अलग व्यक्तित्व
भले ही मौसम एक जैसा था, लेकिन झीलों ने अपने "व्यक्तित्व" (उनके भौतिक आकार और जुड़ाव) के कारण बहुत अलग तरह से प्रतिक्रिया दी।

1. झील उलूबात: एक घबराई हुई स्प्रिंटर (Nervous Sprinter)
   झील उलूबात एक उथली, प्रवाह वाली (flow-through) झील है। यह चूल्हे पर रखे एक चौड़े, उथले पैन की तरह है। यह औसतन केवल 2 मीटर गहरी है, और एक विशाल नदी प्रणाली से जुड़ी हुई है। क्योंकि यह इतनी उथली और जुड़ी हुई है, यह तेजी से प्रतिक्रिया करती है। जब मौसम शुष्क होता है, तो यह झील इसे लगभग तुरंत महसूस करती है।

• प्रतिक्रिया: हवा में शुष्क दौर को झील के जल स्तर में दिखने में केवल लगभग 1 से 2 महीने लगे।
• दक्षता: शुष्क दौरों में से लगभग 30.8% वास्तव में झील में सूखे में बदल गए। यह संवेदनशील है, लेकिन इसमें कुछ बफरिंग क्षमता भी है।

2. झील इज़निक: एक धीमा विशालकाय (Slow Giant)
   झील इज़निक एक गहरी, बंद-बेसिन (closed-basin) वाली झील है। यह एक गहरे, भूमिगत सिस्टर्न (पानी के टैंक) की तरह है। यह लगभग 80 मीटर गहरी है और इसमें कोई नदी बाहर नहीं बहती है; यह वर्षा और अपवाह (runoff) पर निर्भर करती है। क्योंकि यह इतनी गहरी है, इसकी एक बड़ी स्मृति (memory) है। यह लंबे समय तक पानी को थामे रख सकती है।

• प्रतिक्रिया: शुष्क दौर को अंततः झील के स्तर में दिखने में पूरे 9 से 10 महीने का समय लगा। यह अल्पकालिक मौसम परिवर्तनों को अनदेखा करती है।
• घटना: सबसे गंभीर सूखा अक्टूबर 2020 और अक्टूबर 2023 के बीच हुआ। यह 37 महीने लंबी घटना थी जो केवल इसलिए हुई क्योंकि हवा लंबे समय (दो साल से अधिक) तक शुष्क रही थी।

मानवीय कारक: टैंक खाली करने के दो अलग तरीके
शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि मनुष्य झीलों के आसपास की भूमि के साथ क्या कर रहे थे। उन्होंने पाया कि दोनों झीलें मानवीय गतिविधियों के कारण पानी खो रही थीं, लेकिन अलग-अलग कारणों से।

• झील इज़निक में: 2000 और 2022 के बीच झील के आसपास की भूमि में कृषि योग्य भूमि में 13.3% की वृद्धि देखी गई। इसका मतलब था कि सिंचाई के लिए अधिक पानी खींचा जा रहा था, जो झील के लिए एक छिपे हुए ड्रेन (निकासी) की तरह काम कर रहा था।
• झील उलूबात में: कृषि भूमि में ज्यादा बदलाव नहीं हुआ (केवल 1.7% की वृद्धि)। इसके बजाय, समस्या उस नदी से सीधे पानी लेने की थी जो झील को पानी देती है।

यहाँ एक आश्चर्यजनक मोड़ है: भले ही मनुष्यों द्वारा झीलों को सुखाने के तरीके अलग थे (अधिक खेती बनाम सीधे नदी से पानी लेना), लेकिन मानवीय क्रियाओं के कारण झीलों के सूखने की गति लगभग एक समान थी। दोनों झीलें मानवीय क्रियाओं के कारण अकेले ही लगभग 0.006 से 0.007 इकाइयों प्रति माह की दर से पानी खो रही थीं।

भविष्य के लिए इसका क्या अर्थ है
यह अध्ययन एक बड़ी बात है क्योंकि यह साबित करता है कि आप केवल मौसम को देखकर यह भविष्यवाणी नहीं कर सकते कि एक झील कैसे व्यवहार करेगी। आपको जमीन की "प्लंबिंग" को देखना होगा।

• गहरी झील (इज़निक) के लिए: यह एक धीमी प्रतिक्रिया देने वाली झील है। यह सूखे को लंबे समय तक छिपा लेती है, लेकिन एक बार जब यह गिरना शुरू होता है, तो यह एक बड़ी, दीर्घकालिक समस्या बन जाती है। मुख्य खतरा यहाँ फैलती हुई खेती है जो झील तक पहुँचने से पहले ही पानी पी जाती है।
• उथली झील (उलूबात) के लिए: यह एक तेज प्रतिक्रिया देने वाली झील है। यह गर्मी को तुरंत महसूस करती है। मुख्य खतरा यहाँ उस नदी से सीधे पानी लेना है जो इसे पानी देती है।

शोधकर्ताओं ने "प्रोपोगेशन एफिशिएंसी इंडेक्स" (PEI) नामक एक नया उपकरण बनाया ताकि यह मापा जा सके कि सूखा आकाश से झील तक कितनी अच्छी तरह यात्रा करता है। उन्होंने पाया कि उथली झील के लिए, शुष्क दौरों में से लगभग 30.8% झील तक पहुँचे, जबकि गहरी झील के लिए, संकेत इतना धीमा और कमजोर था कि इसे मापना कठिन था, लेकिन जब यह हुआ, तो यह एक बड़ी घटना थी।

निष्कर्ष (The Takeaway)
बड़ा सबक यह है कि दो झीलें पड़ोसी हो सकती हैं, उन्हें एक जैसी बारिश मिल सकती है, वे एक जैसी गर्मी महसूस कर सकती हैं, फिर भी वे पूरी तरह से अलग तरह से सूख सकती हैं। एक स्प्रिंटर है, दूसरा मैराथन धावक है। और दोनों ही मामलों में, हवा का अधिक प्यासा होना मुख्य खलनायक है, न कि बारिश की कमी। यह जल प्रबंधकों को यह समझने में मदद करता है कि उन्हें विभिन्न झीलों के लिए अलग-अलग रणनीतियों की आवश्यकता है: गहरी झीलों के लिए सिंचाई का प्रबंधन करना और उथली झीलों के लिए नदी के प्रवाह का प्रबंधन करना। इस अध्ययन में केवल उपग्रह डेटा का उपयोग किया गया, जिसका अर्थ है कि इस पद्धति का उपयोग दुनिया में कहीं भी किया जा सकता है, यहाँ तक कि उन स्थानों पर भी जहाँ हमारे पास पानी को मापने के लिए जमीनी सेंसर नहीं हैं।