Growing-season Arctic carbon fluxes are changing relatively faster in tundra than in boreal ecosystems
2001 से 2020 तक के कई स्वतंत्र डेटासेटों के आधार पर, यह अध्ययन प्रकट करता है कि तीव्र आर्कटिक वार्मिंग टुंड्रा पारिस्थित प्रणालियों में बोरियल क्षेत्रों की तुलना में कार्बन अवशोषण और उत्पादकता में काफी तेज़ सापेक्ष वृद्धि को प्रेरित कर रही है, जो आर्कटिक को एक समान रूप से स्थिर कार्बन सिंक के रूप में देखने वाले दृष्टिकोण को चुनौती देती है।
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आर्कटिक दुनिया के बाकी हिस्सों की तुलना में एक ऐसी गति से गर्म हो रहा है जिसकी कोई बराबरी नहीं है, एक ऐसी घटना जो मौलिक रूप से इस बात को बदल रही है कि भूमि कैसे सांस लेती है। यह समझने के लिए कि क्या हो रहा है, सबसे पहले कार्बन चक्र के नाजुक संतुलन को समझना आवश्यक है। पौधे ग्रह के फेफड़ों के रूप में कार्य करते हैं, अपनी पत्तियों और तनों के निर्माण के लिए हवा से कार्बन डाइऑक्साइड खींचते हैं, जिसे प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) की प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है। साथ ही, पौधे और उनके नीचे की मिट्टी निरंतर श्वसन के माध्यम से वातावरण में कार्बन वापस छोड़ते हैं। इस दैनिक आदान-प्रदान का शुद्ध परिणाम यह निर्धारित करता है कि कोई परिदृश्य कार्बन को सोखने वाले स्पंज के रूप में कार्य करता है, या उसे बाहर निकालने वाले स्रोत के रूप में। दशकों तक, वैज्ञानिकों ने विशाल उत्तरी वनों और घास के मैदानों को एक विश्वसनीय स्पंज के रूप में देखा है, जो जलवायु परिवर्तन की गति को धीमा करने में मदद करते हैं। हालांकि, जैसे-जैसे तापमान बढ़ रहा है, इस आदान-प्रदान के नियम बदल रहे हैं, और यह प्रश्न कि क्या आर्कटिक कार्बन को संग्रहीत करना जारी रखेगा या इसे छोड़ना शुरू कर देगा, हमारे समय की सबसे गंभीर पर्यावरणीय पहेलियों में से एक बन गया है।
फिनिश मौसम विज्ञान संस्थान और हेलसिंकी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक नए अध्ययन ने इस जटिलता की परतों को हटाकर एक आश्चर्यजनक सत्य को उजागर किया है: जमी हुई टुंड्रा (tundra), दक्षिण के वनों की तुलना में बहुत तेजी से बदल रही है। दो दशकों के डेटा, 2001 से 2020 तक, की तुलना करके, टीम ने जांचा कि संपूर्ण स्थलीय आर्कटिक में बढ़ते मौसम का कार्बन संतुलन कैसे विकसित हुआ है। वे केवल एक पद्धति पर निर्भर नहीं थे बल्कि उन्होंने स्वतंत्र साक्ष्यों को आपस में बुना, जिसमें पौधों के स्वास्थ्य के उपग्रह अवलोकन, जमीनी मापों पर प्रशिक्षित कंप्यूटर मॉडल, और वायुमंडलीय डेटा शामिल था जो आकाश से कार्बन को ट्रैक करता है। इस बहु-आयामी दृष्टिकोण ने उन्हें यह देखने की अनुमति दी कि जो पहले अनिश्चितता के कोहरे में था, वहां से एक स्पष्ट और सुसंगत चित्र उभर रहा है।
शोधकर्ताओं ने पाया कि जबकि टुंड्रा और बोरियल वन दोनों अधिक सक्रिय हो रहे हैं, टुंड्रा एक बहुत अधिक नाटकीय परिवर्तन से गुजर रहा है। कम ऊंचाई वाले, वृक्षहीन टुंड्रा क्षेत्रों में, गर्मियों के महीनों के दौरान पौधे जितनी कार्बन डाइऑक्साइड अवशोषित करते हैं, उसमें औसतन लगभग सात से आठ प्रतिशत की वृद्धि हुई है। इसके विपरीत, दक्षिण में स्थित घने बोरियल वनों में लगभग चार से पांच प्रतिशत की मामूली वृद्धि देखी गई। यह अंतर केवल पैमाने का मामला नहीं है; यह इस बात को दर्शाता है कि ये पारिस्थितिकी तंत्र गर्मी के प्रति कैसे प्रतिक्रिया देते हैं। अध्ययन ने पौधों द्वारा उत्सर्जित एक विशिष्ट संकेत को भी ट्रैक किया, प्रकाश की एक हल्की चमक जो यह दर्शाती है कि वे प्रकाश संश्लेषण करने के लिए कितनी मेहनत कर रहे हैं। यह संकेत, जिसे सौर-प्रेरित क्लोरोफिल फ्लोरोसेंस (solar-induced chlorophyll fluorescence) कहा जाता है, टुंड्रा में नौ प्रतिशत उछला, जबकि वनों में यह केवल पांच प्रतिशत था, जिससे पुष्टि हुई कि उत्तरी ठंडे क्षेत्रों के पौधे वास्तव में अपने दक्षिणी समकक्षों की तुलना में अधिक कठिन और तेज़ काम कर रहे हैं।
हालांकि, एक अधिक सक्रिय पौधा स्वतः ही एक बेहतर कार्बन सिंक (carbon sink) होने का अर्थ नहीं है। जब हम हवा में वापस छोड़े जाने वाले कार्बन को देखते हैं, तो कहानी और भी जटिल हो जाती है। जैसे-जैसे जमीन गर्म होती है, मिट्टी के सूक्ष्मजीव और पौधे स्वयं अधिक कार्बन बाहर छोड़ते हैं। अध्ययन बताता है कि आर्कटिक के कुछ सबसे बंजर और कम उत्पादकता वाले हिस्सों में, जैसे कि दक्षिणी कनाडाई द्वीपसमूह (Canadian Archipelago) में, यह बढ़ी हुई रिहाई नई वृद्धि के लगभग बराबर बनी हुई है, जिसका अर्थ है कि ये क्षेत्र मजबूत कार्बन स्पंज नहीं बन रहे हैं। वास्तव में, इनमें से कुछ विरल परिदृश्य कार्बन के शुद्ध स्रोत बनने की ओर भी झुक सकते हैं। फिर भी, टुंड्रा के अन्य हिस्सों में, विशेष रूप से पूर्वी कनाडा और रूस के तैमिर प्रायद्वीप (Taymyr Peninsula) में, पौधों की वृद्धि का उछाल इतना शक्तिशाली है कि वह छोड़े जा रहे अतिरिक्त कार्बन को भी पीछे छोड़ देता है, जिससे इस क्षेत्र की वातावरण से कार्बन खींचने की क्षमता में उल्लेखनीय मजबूती आती है।
शोधकर्ताओं ने सावधानीपूर्वक उल्लेख किया कि हालांकि समग्र रुझान टुंड्रा में अधिक कार्बन ग्रहण करने की ओर इशारा करता है, लेकिन पूरी आर्कटिक में स्थिति एक समान नहीं है। ये परिवर्तन कारकों के एक जटिल मिश्रण द्वारा संचालित होते हैं, जिसमें वनस्पति का प्रकार, पर्माफ्रॉस्ट (permafrost) की उपस्थिति और स्थानीय जल स्थितियां शामिल हैं। उन क्षेत्रों में जहां जमी हुई जमीन पिघल रही है, पोषक तत्वों की मुक्ति पौधों को अचानक बढ़ावा दे सकती है, लेकिन यही पिघलाव जलभराव वाली मिट्टी भी पैदा कर सकता है जो वनस्पतियों को तनाव देती है। अध्ययन इस बात पर प्रकाश डालता है कि टुंड्रा एक एकल, अखंड इकाई नहीं है बल्कि विभिन्न प्रतिक्रियाओं का एक मिश्रण है। कुछ क्षेत्र तेजी से हरे-भरे हो रहे हैं और अधिक कार्बन अवशोषित कर रहे हैं, जबकि अन्य गर्मी के साथ तालमेल बिठाने के लिए संघर्ष कर रहे हैं।
अंततः, यह कार्य सुझाव देता है कि आर्कटिक कार्बन चक्र तीव्र परिवर्तन की स्थिति में है, जिसमें टुंड्रा परिवर्तन और अनिश्चितता दोनों में अग्रणी भूमिका निभा रहा है। निष्कर्ष इस पुराने विचार को चुनौती देते हैं कि पूरा उत्तरी क्षेत्र एक स्थिर, अपरिवर्तित कार्बन सिंक है। इसके बजाय, परिदृश्य खुद को नया आकार दे रहा है, जिसमें वृक्षहीन उत्तर, वन वाले दक्षिण की तुलना में गर्म होती दुनिया के प्रति अधिक तेजी से प्रतिक्रिया कर रहा है। हालांकि टुंड्रा वर्तमान में पहले की तुलना में अधिक कार्बन अवशोषित कर रहा है, अध्ययन चेतावनी देता है कि यह संतुलन नाजुक है। आर्कटिक कार्बन सिंक का भविष्य इस बात पर निर्भर करता है कि क्या पौधे गर्म होती मिट्टी द्वारा छोड़े गए कार्बन की भरपाई करने के लिए पर्याप्त तेजी से बढ़ सकते हैं, जो कि लाखों वर्ग मील जमी हुई जमीन पर खेला जा रहा एक मुकाबला है।
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