A Threefold Increase in Observed Summertime Atmospheric Dimethyl Sulfide over the Austral Southern Ocean
केनाक-केप ग्रिम से प्राप्त नए वायुमंडलीय अवलोकनों से पता चलता है कि 1993-96 और 2023-26 के बीच ऑस्ट्रल दक्षिणी महासागर के ऊपर ग्रीष्मकालीन डाइमिथाइल सल्फाइड में तीन गुना वृद्धि हुई है, जो यह संकेत देता है कि बदलते समुद्री सल्फर उत्सर्जन और वायुमंडलीय प्रसंस्करण एक बदलते जलवायु के तहत क्षेत्रीय सल्फर चक्र को महत्वपूर्ण रूप से नया आकार दे रहे हैं।
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दक्षिणी महासागर के ऊपर की हवा खाली नहीं है; यह सूक्ष्म समुद्री पौधों द्वारा छोड़े गए सल्फर यौगिकों की एक हल्की, अदृश्य धुंध से भरी हुई है। ये पौधे, जो सूर्य के प्रकाश वाले सतही जल में तैर रहे हैं, डाइमिथाइल सल्फाइड नामक एक गैस का उत्पादन करते हैं। जब यह गैस वायुमंडल में निकलती है, तो सूर्य का प्रकाश और रासायनिक प्रतिक्रियाएं इसे सल्फेट एरोसोल के नन्हे कणों में बदल देती हैं। ये कण क्लाउड ड्रॉपलेट्स (बादल की बूंदों) के लिए बीजों के रूप में कार्य करते हैं, जो इस बात को प्रभावित करते हैं कि बादल कितनी धूप को वापस अंतरिक्ष में परावर्तित करते हैं। चूंकि दक्षिणी महासागर इतना दूरस्थ और विशाल है, इसलिए यह पृथ्वी की प्राकृतिक शीतलन प्रणाली में एक बड़ी भूमिका निभाता है, फिर भी वैज्ञानिक इस बात को ट्रैक करने में संघर्ष करते रहे हैं कि ये प्राकृतिक उत्सर्जन समय के साथ कैसे बदलते हैं। महासागर इस गैस को अधिक या कम मात्रा में छोड़ रहा है या नहीं, इसे समझना भविष्य के जलवायु परिवर्तनों की भविष्यवाणी करने के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि ये प्राकृतिक प्रक्रियाएं ग्रह के तापमान को आकार देने के लिए मानव-निर्मित प्रदूषण के साथ परस्पर क्रिया करती हैं।
द दशकों से, तस्मानिया की हवादार चट्टानों पर स्थित एक निगरानी केंद्र इस सुदूर हवा के लिए एक प्रहरी के रूप में कार्य कर रहा है। केनाक-केप ग्रिम (Kennaook-Cape Grim) के रूप में ज्ञात, यह स्टेशन वहां स्थित है जहां प्रचलित हवाएं सीधे दक्षिणी महासागर से बहती हैं, जो ऐसी हवा लेकर आती है जिसने जमीन को छुए बिना हजारों किलोमीटर की यात्रा की है। शोधकर्ताओं ने हाल ही में 1990 के दशक के ऐतिहासिक रिकॉर्ड की तुलना 2023 और 2026 के बीच लिए गए नए मापों से की। उन्होंने एक चौंकाने वाला परिवर्तन पाया: गर्मियों की हवा में डाइमिथाइल सल्फाइड की सांद्रता तीन गुना बढ़ गई है। 2020 के दशक में स्टेशन पर पहुँचने वाली हवा में गर्मियों के महीनों के दौरान इस गैस की मात्रा 1990 के दशक की तुलना में तीन गुना अधिक थी। यह कोई मामूली उतार-चढ़ाव नहीं है बल्कि वायुमंडल के आधार स्तर में एक बड़ा बदलाव है, जो यह सुझाव देता है कि महासागर का जैविक इंजन तीस साल पहले की तुलना में अब अलग तरह से काम कर रहा है।
CSIRO और अंतर्राष्ट्रीय भागीदारों के वैज्ञानिकों के नेतृत्व वाली टीम ने इस उछाल के कई सामान्य स्पष्टीकरणों को खारिज कर दिया। उन्होंने जांच की कि क्या हवाएं बदल गई थीं, जो महासागर के अलग, अधिक उत्पादक हिस्सों से हवा ला रही थीं, लेकिन हवा के द्रव्यमान दोनों युगों में समान पथों का अनुसरण कर रहे थे। उन्होंने यह भी जांचा कि क्या यह गैस केवल इसलिए अधिक समय तक टिकी रही क्योंकि वे रासायनिक "सिंक्स" (sinks) कमजोर हो गए थे जो आमतौर पर इसे तोड़ देते हैं, लेकिन डेटा ने ऐसे किसी धीमेपन का कोई प्रमाण नहीं दिखाया। उन्होंने यह भी देखा कि क्या हवा अधिक स्थिर थी, जिससे गैस सतह के पास फंस गई, लेकिन हवा की गति और वायुमंडलीय मिश्रण स्थिर रहा। शोधकर्ता निष्कर्ष निकालते हैं कि सबसे संभावित कारण यह है कि महासागर स्वयं अधिक गैस का उत्पादन कर रहा है। यह वृद्धि ऊपरी महासागर में होने वाले परिवर्तनों से जुड़ी प्रतीत होती है, विशेष रूप से इस बात से कि पानी कितना गहरा मिश्रित होता है और फाइटोप्लांकटन (phytoplankton), जो इन उत्सर्जन के लिए जिम्मेदार सूक्ष्म पौधे हैं, तक कितनी धूप पहुँचती है।
डाइमिथाइल सल्फाइड के साथ-साथ, शोधकर्ताओं ने मेथैनेथियोल (methanethiol) नामक एक संबंधित यौगिक को भी मापा, जिसे 1990 के दशक में ट्रैक नहीं किया गया था। उन्होंने पाया कि मेथैनेथियोल का स्तर डाइमिथाइल सल्फाइड के साथ कदम से कदम मिलाकर बढ़ा है, विशेष रूप से वसंत और गर्मियों के दौरान जब समुद्री जीवन सबसे अधिक सक्रिय होता है। यह सह-अस्तित्व बताता है कि महासागर में सल्फर उत्पादन की पूरी प्रक्रिया तीव्र हो गई है। हालांकि, एक आश्चर्यजनक मोड़ तब आया जब टीम ने अंतिम उत्पाद को देखा: सल्फेट एरोसोल कण। गैस के अग्रदूतों (precursors) में भारी वृद्धि के बावजूद, हवा में सल्फेट एरोसोल की कुल मात्रा आनुपातिक रूप से नहीं बढ़ी। वास्तव में, इन कणों का मौसमी पैटर्न और अधिक तीक्ष्ण हो गया है। सल्फेट के शीतकालीन बैकग्राउंड स्तर गिर गए हैं, जिसका कारण संभवतः जहाजों और उद्योगों से होने वाला कम हुआ मानव-निर्मित प्रदूषण है, जबकि गर्मियों का शिखर प्राकृतिक उत्सर्जन के उछाल के कारण स्थिर रहा है या थोड़ा बढ़ा है।
गैस और परिणामी कणों के बीच यह विसंगति यह सुझाव देती है कि वायुमंडल सल्फर को पहले की तुलना में अलग तरह से संसाधित कर रहा है। अतिरिक्त गैस सीधे तौर पर अतिरिक्त कणों में नहीं बदल रही है। शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि रासायनिक मार्ग अधिक जटिल होते जा रहे हैं, जो संभवतः प्राकृतिक और मानव-निर्मित सल्फर स्रोतों के बीच बदलते संतुलन से प्रभावित हैं। ये निष्कर्ष रेखांकित करते हैं कि दक्षिणी महासागर का प्राकृतिक जलवायु इंजन स्थिर नहीं है; यह एक बदलते परिवेश के जवाब में बदल रहा है। जैसे-जैसे महासागर गर्म हो रहा है और इसकी रसायन विज्ञान विकसित हो रही है, यह जितना सल्फर छोड़ता है वह बदल रहा है, जो बदले में उन बादलों को भी बदल देता है जो दक्षिणी गोलार्ध को ढकते हैं। ये अवलोकन इस महत्वपूर्ण गैस में तीन गुना वृद्धि का पहला सीधा प्रमाण प्रदान करते हैं, जो आधुनिक दुनिया के प्रति पृथ्वी की जलवायु प्रणाली कैसे सामंजस्य बिठा रही है, इसे समझने के लिए एक नया टुकड़ा पेश करता है।
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