Comparative assessment of sediment carbon storage and greenhouse gas dynamics in degraded mangroves and saltmarsh ecosystems of the Sundarban, India

दुनिया के तटवर्ती क्षेत्र आर्द्रभूमि (wetlands) से घिरे हुए हैं जो जलवायु स्थिरता के लिए शक्तिशाली प्राकृतिक इंजन के रूप में कार्य करते हैं। इनमें, मैंग्रोव वन और साल्टमार्श (खारे दलदल) विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे वायुमंडल से कार्बन को पकड़ते हैं और इसे अपने नीचे की मिट्टी में सुरक्षित रूप से जमा कर देते हैं। यह प्रक्रिया, जिसे अक्सर 'ब्लू कार्बन' कहा जाता है, ग्रह के गर्म होने की गति को धीमा करने में मदद करती है। हालाँकि, ये पारिस्थितिकी तंत्र केवल भंडारण इकाइयाँ ही नहीं हैं; वे सक्रिय रासायनिक कारखाने भी हैं जो हवा में गैसें वापस छोड़ते हैं। इनमें से कुछ गैसें, जैसे कार्बन डाइऑक्साइड, मिट्टी की प्राकृतिक श्वसन प्रक्रिया का हिस्सा हैं, जबकि अन्य, जैसे मीथेन और नाइट्रस ऑक्साइड, अधिक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैसें हैं जो कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में गर्मी को और भी अधिक प्रभावी ढंग से रोक सकती हैं। यह समझना कि ये विभिन्न आर्द्रभूमि कैसे कार्बन संग्रहीत करती हैं और गैसें छोड़ती हैं, विशेष रूप से तब महत्वपूर्ण है जब पौधों को मानवीय गतिविधियों द्वारा नुकसान या क्षरण पहुँचाया जाता है। यदि हम इन परिदृश्यों की रक्षा करना चाहते हैं, तो हमें यह जानने की आवश्यकता है कि वे तनाव के तहत वास्तव में कैसे कार्य करते हैं, क्योंकि एक ऐसी आर्द्रभूमि जो बहुत अधिक कार्बन संग्रहीत करती है, वह अभी भी उन तरीकों से हानिकारक गैसें छोड़ सकती है जिनकी हमें पूरी तरह से उम्मीद नहीं है।

सुंदरबन में, जो भारत के पूर्वी तट पर एक विशाल डेल्टा क्षेत्र है, शोधकर्ताओं ने इन दो प्रकार की आर्द्रभूमियों की तुलना करने के लिए एक अध्ययन किया: क्षयग्रस्त (degraded) मैंग्रोव वन और साल्टमार्श। उन्होंने सागर द्वीप नामक एक विशिष्ट क्षेत्र पर ध्यान केंद्रित किया, जहाँ मानवीय गतिविधियों ने प्राकृतिक परिदृश्य को विभिन्न स्तरों तक बदल दिया है। टीम ने अध्ययन के लिए तीन अलग-अलग स्थलों का चयन किया। एक स्थल मानव बस्तियों से दूर स्थित था और जहाँ लोगों का दबाव अपेक्षाकृत कम था। अन्य दो स्थल गाँवों और कस्बों के बहुत करीब थे, जो कृषि, मछली पकड़ने और बस्तियों के विस्तार सहित उच्च स्तर की मानवीय अंतःक्रियाओं का सामना कर रहे थे। प्रत्येक स्थान पर, वैज्ञानिकों ने मैंग melalui क्षेत्रों (जहाँ एविसेनिया और ब्रुगिएरा जैसे पेड़ उगते हैं) और आस-पास के साल्टमार्श (जो घास और कम ऊंचाई वाले वनस्पतियों के प्रभुत्व में हैं) दोनों का परीक्षण किया। उनका लक्ष्य केवल सतह को नहीं, बल्कि जमीन की गहराई में देखना था, यह देखने के लिए कि कितना कार्बन संग्रहीत है और मिट्टी वायुमंडल में गैसें कैसे छोड़ रही है।

एक पूर्ण चित्र प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक मीटर की गहराई तक मिट्टी की खुदाई की। उन्होंने सतह से लेकर सबसे गहरे बिंदु तक परतों में नमूने एकत्र किए, ताकि तलछट (sediment) में फंसे कार्बन की मात्रा को मापा जा सके। उन्होंने मिट्टी के घनत्व और इसमें नमक तथा नाइट्रोजन के स्तर को भी मापा। साथ ही, उन्होंने जमीन के ऊपर सीलबंद चैंबर रखे ताकि मिट्टी द्वारा उत्सर्जित होने वाली गैसों को पकड़ा जा सके। इसने उन्हें पारिस्थितिकी तंत्र से निकलने वाली कार्बन डाइऑक्साइड, मीथेन और नाइट्रस ऑक्साइड के प्रवाह को मापने की अनुमति दी। तीनों स्थलों से मैंग्रोव और साल्टमार्श के डेटा की तुलना करके, वे देख सके कि किस प्रकार की वनस्पति और मानवीय हस्तक्षेप का स्तर इन पारिस्थितिकी तंत्रों के व्यवहार को बदल देता है।

परिणामों ने यह खुलासा किया कि इन दोनों पारिस्थितिकी तंत्रों के कार्बन भंडारण के तरीके में एक आश्चर्यजनक अंतर है। मैंग्रोव वनों में, जैसे-जैसे शोधकर्ता गहराई में गए, मिट्टी में कार्बन की मात्रा बढ़ती गई। साठ से सौ सेंटीमीटर नीचे की सबसे गहरी परतों में सबसे अधिक कार्बन पाया गया। यह सुझाव देता है कि मैंग्रोव कार्बन को जमीन के नीचे गहराई में दफनाने में उत्कृष्ट हैं, जहाँ यह सुरक्षित रहता है और लंबे समय तक संरक्षित रहता है। इसके विपरीत, साल्टमार्श ने इसके विपरीत पैटर्न दिखाया। कार्बन सतह के पास केंद्रित था और जैसे-जैसे खुदाई गहरी हुई, मात्रा कम होती गई। यह दर्शाता है कि साल्टमार्श अपना अधिकांश कार्बन मिट्टी की ऊपरी परतों में संग्रहीत करते हैं, जहाँ वे तत्वों के संपर्क में अधिक रहते हैं और उनके तेजी से टूटने की संभावना अधिक होती है। इस गहरे भंडारण के कारण, मैंग्रोव ने मिट्टी के ऊपरी एक मीटर में काफी अधिक कुल कार्बन धारण किया, जो लगभग एक सौ से लेकर एक सौ सात मीट्रिक टन प्रति हेक्टेयर से अधिक तक था। साल्टमार्श में कम कार्बन था, जिनका कुल योग साठ-सात से सतह से बहत्तर मीट्रिक टन प्रति हेक्टेयर के बीच था।

भंडारण के इस अंतर ने यह भी प्रभावित किया कि ये पारिस्थितिकी तंत्र गैसें कैसे छोड़ते हैं। साल्टमार्श, जिनमें कार्बन सतह के पास केंद्रित होता है, मैंग्रोव की तुलना में बहुत अधिक कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं। मापों से पता चला कि साल्टमार्श ने 156.7 और 194.4 मिलीग्राम प्रति वर्ग मीटर प्रति घंटा के बीच कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित की, जबकि मैंग्रोव ने 104.0 और 134.3 मिलीग्राम के बीच उत्सर्जन किया। यह सुझाव देता है कि साल्टमार्श में कार्बन का प्रसंस्करण और वायुमंडल में वापसी अधिक तेजी से हो रही है। हालाँकि, मैंग्रोव ने मीथेन के संबंध में एक अलग कहानी सुनाई। कुल मिलाकर अधिक कार्बन रखने के बावजूद, मैंग्रोव ने साल्टमार्श की तुलना में अधिक मीथेन (एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस) छोड़ी। मैंग्रोव ने 0.348 और 0.422 मिलीग्राम प्रति वर्ग मीटर प्रति घंटा के बीच मीथेन उत्सर्जित की, जबकि साल्टमार्श ने इससे कम, 0.284 और 0.317 मिलीग्राम के बीच उत्सर्जन किया।

अध्ययन ने नाइट्रस ऑक्साइड, जो एक अन्य शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है, पर भी नज़र डाली। यहाँ, साल्टमार्श ने फिर से उच्च गतिविधि दिखाई, मैंग्रोव की तुलना में अधिक गैस छोड़ी। साल्टमार्श ने 89.8 और 95.3 माइक्रोग्राम प्रति वर्ग मीटर प्रति घंटा के बीच नाइट्रस ऑक्साइड उत्सर्जित किया, जबकि मैंग्रोव से यह 75.4 से 84.5 माइक्रोग्राम के बीच था। शोधकर्ताओं ने पाया कि साल्टमार्श में मिट्टी में नमक और नाइट्रोजन का स्तर आम तौर पर अधिक था, जो कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रस ऑक्साइड के इन उच्च उत्सर्जनों को प्रेरित करता प्रतीत हुआ। मैंग्रोव, अपने गहरे कार्बन भंडारण और अलग रासायनिक वातावरण के साथ, मीथेन के उत्पादन को बढ़ावा देते प्रतीत हुए।

ये निष्कर्ष इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि सभी तटीय आर्द्रभूमि एक समान कार्य नहीं करती हैं, भले ही वे एक-दूसरे के पास स्थित हों। मैंग्रोव गहरे जलाशयों के रूप में कार्य करते हैं, जो कार्बन को निचली मिट्टी की परतों में सुरक्षित रखते हैं, लेकिन वे अधिक मीथेन भी पैदा करते हैं। साल्टमार्श, हालांकि कम कुल कार्बन रखते हैं, सतह पर अधिक सक्रिय होते हैं, जिससे अधिक कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रस ऑक्साइड निकलती है। इसका अर्थ है कि जलवायु लाभों के लिए इन पारिस्थितिकी तंत्रों का प्रबंधन करने के लिए एक सूक्ष्म दृष्टिकोण की आवश्यकता है। मैंग्रोव की रक्षा करने से एक विशाल भूमिगत कार्बन बैंक को संरक्षित करने में मदद मिलती है, लेकिन इसका मतलब उनके द्वारा छोड़ी जाने वाली मीथेन का प्रबंधन करना भी है। साल्टमार्श के प्रबंधन के लिए सतह के पास कार्बन के तीव्र टर्नओवर और नाइट्रोजन-आधारित गैसों के उत्सर्जन पर ध्यान देने की आवश्यकता है। अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि इन क्षयग्रस्त परिदृश्यों के वास्तविक जलवायु मूल्य को समझने के लिए, हम केवल कार्बन भंडारण को ही नहीं देख सकते। हमें यह भी देखना होगा कि ये पारिस्थितिकी तंत्र कार्बन को कैसे संग्रहीत करते हैं और वायुमंडल के साथ गैसों का आदान-प्रदान कैसे करते हैं, यह पहचानते हुए कि विभिन्न आर्द्रभूमियाँ वैश्विक जलवायु प्रणाली में अलग-अलग भूमिकाएँ निभाती हैं।