Decadal shifts of organic contaminants in oceanic plankton

समुद्र को अक्सर एक विशाल, स्वच्छ विस्तार के रूप में कल्पित किया जाता है, लेकिन यह एक विशाल जलाशय भी है जो उन सिंथेटिक रसायनों को एकत्र करता है जिन्हें मानवता उत्पादित करती है। हमारे पैकेजिंग में मौजूद प्लास्टिक से लेकर हमारे द्वारा ली जाने वाली दवाओं और हमारे टायरों में मौजूद योजकों (additives) तक, हजारों ऐसे मानव निर्मित पदार्थ पानी में प्रवेश करते हैं। एक बार वहां पहुँचने के बाद, वे केवल गायब नहीं होते; वे धाराओं और वायुमंडल के माध्यम से लंबी दूरियां तय करते हैं, और अंततः दुनिया के सबसे दूरस्थ कोनों तक पहुँच जाते हैं। समुद्री खाद्य श्रृंखला (food web) के बिल्कुल नीचे प्लैंकटन (plankton) होते हैं, जो सूक्ष्म पौधे और जीव हैं जो सतह के जल में तैरते रहते हैं। ये नन्हे जीव समुद्री जीवन की नींव हैं, लेकिन वे प्रदूषण के लिए एक स्पंज की तरह भी कार्य करते हैं। बहुत छोटे और प्रचुर होने के कारण, वे सीधे समुद्री जल से रसायनों को अवशोषित कर लेते हैं। जब बड़े जीव प्लैंकटन को खाते हैं, तो वे रसायन खाद्य श्रृंखला में ऊपर की ओर बढ़ते हैं। इसके अलावा, जब प्लैंकटन मरते हैं या अपशिष्ट का उत्पादन करते हैं, तो वे नीचे की ओर डूब जाते हैं, जिससे वे उस चीज़ को ले जाते हैं जिसे उन्होंने अवशोषित किया था, और प्रभावी रूप से एक वितरण प्रणाली के रूप में कार्य करते हैं जो सतह के प्रदूषण को गहरे समुद्र की गहराइयों में ले जाता है जहाँ वे बहुत लंबे समय तक बने रह सकते हैं।

वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि समुद्र प्रदूषित है, लेकिन उन्होंने मुख्य रूप से ज्ञात खतरनाक रसायनों की एक विशिष्ट, छोटी सूची की तलाश की है, जैसे पुराने कीटनाशक या औद्योगिक विलायक (solvents)। यह दृष्टिकोण उन हजारों नए पदार्थों को छोड़ देता है जो उन पुराने रसायनों के प्रतिबंधित होने के बाद से आविष्कार किए गए हैं। खुले समुद्र में वास्तव में क्या मौजूद है, इसकी वास्तविक तस्वीर पाने के लिए, स्पेन और अन्य संस्थानों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने बहुत व्यापक जाल डालने का निर्णय लिया। वे दो प्रमुख अभियानों के दौरान अटलांटिक, प्रशांत, हिंद और दक्षिणी महासागरों की यात्रा पर निकले, जिनमें से एक अभियान एक दशक पहले का था। केवल कुछ ज्ञात संदिग्धों की तलाश करने के बजाय, उन्होंने लगभग सात सौ विभिन्न कार्बनिक प्रदूषकों के डेटाबेस के विरुद्ध एकत्रित किए गए प्लैंकटन की जांच की। इसमें सनस्क्रीन से लेकर फार्मास्यूटिकल्स और टायर योजकों से लेकर प्लास्टिकों (plasticizers) तक सब कुछ शामिल था। उन्नत मास स्पेक्ट्रोमेट्री (mass spectrometry) का उपयोग करके, जो एक तकनीक है जो अद्वितीय आणविक भार और संरचना के आधार पर रसायनों की पहचान कर सकती है, वे पहले से कहीं अधिक व्यापक प्रदूषण स्पेक्ट्रम देखने में सक्षम थे।

परिणामों ने संदूषण के एक जटिल और बदलते परिदृश्य का खुलासा किया। 2010 और 2011 के बीच एकत्र किए गए नमूनों में, शोधकर्ताओं ने रसायनों की एक विस्तृत श्रृंखला पाई, जिसमें सफाई उत्पादों में उपयोग किए जाने वाले सर्फेक्टेंट (surfactants), संरक्षक (preservatives) और सनस्क्रीन में पाए जाने वाले यूवी फिल्टर शामिल थे। इनमें से कुछ आश्चर्यजनक रूप से उच्च मात्रा में मौजूद थे, जो सूखे प्लैंकटन के वजन के प्रति ग्राम हजारों नैनोग्राम तक पहुँच गए थे। उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट प्रकार का सर्फेक्टेंट जिसे डियोक्टाइलसल्फोसुसिनेट (dioctylsulfosuccinate) कहा जाता है, उस पहली यात्रा के लगभग सभी नमूनों में पाया गया था, और कुछ औद्योगिक एरोमैटिक एमाइन भी पाए गए, जिनमें से कुछ मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक माने जाते हैं। इस अध्ययन ने पर- और पॉलीफ्लोरोअल्काइल पदार्थों (per- and polyfluoroalkyl substances) की उपस्थिति की भी पुष्टि की, जिन्हें अक्सर पीएफएएस (PFAS) कहा जाता है, जो अपने टूटने के प्रतिरोध के लिए जाने जाते हैं। इन निष्कर्षों ने दिखाया कि खुले समुद्र में भी, किसी शहर या कारखाने से दूर, प्लैंकटन आधुनिक रसायनों के विविध मिश्रण को जमा कर रहे हैं।

जब शोधकर्ता एक दशक बाद, 2020 और 2022 के बीच, अटलांटिक महासागर में लौटे, तो उन्होंने पाया कि रासायनिक प्रोफाइल काफी बदल गया था। इस बदलाव ने इस बात की एक दुर्लभ झलक दी कि कैसे मानव नियमन और औद्योगिक परिवर्तन समय के साथ पर्यावरण को प्रभावित करते हैं। वे रसायन जो पहले दशक में सबसे आम थे, जैसे कि कुछ पीएफएएस यौगिक और विशिष्ट फार्मास्यूटिकल्स, काफी हद तक गायब हो गए थे या बहुत कम बार पाए गए। यह गिरावट इन पदार्थों को चरणबद्ध तरीके से हटाने के वैश्विक प्रयासों के अनुरूप है। हालांकि, कहानी केवल सफाई की नहीं थी। जैसे-जैसे पुराने रसायन कम हुए, नए रसायनों ने उनकी जगह ले ली। शोधकर्ताओं ने टायरों और प्लास्टिक से जुड़े रसायनों में वृद्धि देखी, जिसमें रबर निर्माण में उपयोग किए जाने वाले योजकों और नए प्रकार के प्लास्टिकों के शामिल थे। जबकि 2020 के नमों में पाए गए विभिन्न रसायनों की कुल संख्या थोड़ी कम थी, लेकिन रसायनों के प्रकार बदल गए थे। पुराने (legacy) योजकों को उनके विकल्पों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा था, जो यह सुझाव देता है कि जैसे-जैसे दुनिया अधिक प्लास्टिक और रबर का उत्पादन करती है, समुद्र का रासायनिक हस्ताक्षर उन नए सामग्रियों को प्रतिबिंबित करने के लिए विकसित होता है।

अध्ययन ने यह भी रेखांकित किया कि ये परिवर्तन दुनिया भर में समान नहीं हैं। 2010 के नमूनों में, दक्षिण अटलांटिक और हिंद महासागरों में कुछ फ्लेम रिटार्डेंट्स (flame retardants) और प्लास्टिकों की उच्च सांद्रता पाई गई थी। दूसरे अभियान तक, ये विशिष्ट यौगिक कम आवृत्ति वाले हो गए थे, जबकि व्यक्तिगत देखभाल उत्पादों और टायर निर्माण जैसे अन्य औद्योगिक रसायन दक्षिणी महासागर में अधिक प्रमुख हो गए। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि कुछ रसायन, विशेष रूप से टायरों से संबंधित, नए नमूनों में कम बार मिले लेकिन वे विभिन्न रूपों में अधिक दिखाई दिए। यह सुझाव देता है कि जबकि नियमों ने सफलतापूर्वक कुछ प्रदूषकों को कम किया है, नए सिंथेटिक पदार्थों का निरंतर उत्पादन यह सुनिश्चित करता है कि समुद्र लगातार बदलते प्रदूषकों का एक गतिशील सिंक बना रहे।

सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्ष यह है कि प्लैंकटन पूरे महासागर के लिए एक प्रहरी (sentinel) की भूमिका निभाते हैं। क्योंकि ये नन्हे जीव पानी से रसायनों को जमा करते हैं और फिर नीचे की ओर डूब जाते हैं, वे केवल सतह पर तैरने वाली चीजों के संकेतक नहीं हैं; वे गहरे समुद्र में प्रदूषण को ले जाने वाली एक प्रणाली हैं। अध्ययन में पाया गया कि प्लैंकटन में हाइड्रोफोबिक (hydrophobic) रसायनों का मिश्रण था, जो वसा से चिपक जाते हैं, और अधिक ध्रुवीय (polar), जल-घुलनशील रसायन भी थे, जिनके बारे में पहले माना जाता था कि वे समुद्री जीवन में जमा होने की संभावना कम रखते हैं। इसका अर्थ है कि "जैविक पंप" (biological pump), वह प्राकृतिक प्रक्रिया जिसके द्वारा कार्बनिक पदार्थ सतह से गहरे समुद्र की ओर बढ़ते हैं, संभवतः पहले की समझ से कहीं अधिक व्यापक श्रेणी के प्रदूषकों को ले जा रहा है। गहरा समुद्र, अपने ठंडे तापमान और प्रकाश की कमी के साथ, एक ऐसी जगह है जहाँ रसायन सदियों तक बने रह सकते हैं। यह दिखाकर कि प्लैंकटन सक्रिय रूप से इस विविध रासायनिक भार को इकट्ठा और परिवहन कर रहे हैं, यह शोध इस बात को पुख्ता करता है कि गहरा समुद्र प्रदूषण से सुरक्षित स्थान नहीं है, बल्कि हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले सिंथेटिक रसायनों का एक अंतिम भंडार है।

शोधकर्ता इस बात के बीच अंतर करने में सावधानी बरतते थे कि वे क्या सटीक रूप से माप सकते हैं और वे क्या केवल अनुमान लगा सकते हैं। उन्होंने पाए गए लगभग आधे रसायनों के लिए संदर्भ मानकों (reference standards) का उपयोग किया, जिससे उन्हें सटीक सांद्रता की गणना करने में मदद मिली। अन्य के लिए, उन्होंने एक भविष्य कहने वाला मॉडल (predictive model) इस्तेमाल किया कि वे उपकरण में कैसे व्यवहार करते हैं, ताकि उनके स्तर का अनुमान लगाया जा सके। माप की सटीकता में इन अंतरों के बावजूद, समग्र पैटर्न स्पष्ट था: खुले समुद्र की रासायनिक संरचना स्थिर नहीं है। यह मानवीय गतिविधियों के प्रति प्रतिक्रिया करती है, और जैसे-जैसे हम कुछ पदार्थों को प्रतिबंधित करते हैं और अन्य पेश करते हैं, यह बदलती रहती है। यह तथ्य कि ये परिवर्तन खुले महासागर के प्लैंकटन में दिखाई दिए, जो किसी भी प्रत्यक्ष प्रदूषण स्रोत से दूर है, यह पुष्टि करता है कि ये रसायन लंबी दूरियां तय करने और वैश्विक खाद्य श्रृंखला में प्रवेश करने में सक्षम हैं।

यह कार्य इस समस्या को हल करने का दावा नहीं करता है, न ही यह सुझाव देता है कि स्थिति निराशाजनक है। इसके बजाय, यह हमें एक विस्तृत, साक्ष्य-आधारित मानचित्र प्रदान करता है कि हम कहाँ खड़े हैं। यह दिखाता है कि जबकि नियमों ने सबसे खतरनाक पुराने रसायनों को हटाने में काम किया है, अब समुद्र को नए पीढ़ी के सिंथेटिक पदार्थों से भरा जा रहा है। अध्ययन सुझाव देता है कि पर्यावरणीय निगरानी का ध्यान पारंपरिक प्रदूषकों की सूची से आगे बढ़कर उन हजारों उभरते रसायनों को शामिल करने के लिए विस्तारित होने की आवश्यकता है जो लगातार बाजार में प्रवेश कर रहे हैं। इस व्यापक दृष्टिकोण के बिना, हम उन पदार्थों को खोने का जोखिम उठाते हैं जो हमारे महासागरों के भविष्य को परिभाषित कर रहे हैं। प्लैंकटन, अंधेरे पानी में चुपचाप तैरते हुए, परिवर्तन की एक कहानी बता रहे हैं, जिसे देखने के लिए हमें और करीब से देखने की आवश्यकता है कि हम दुनिया में क्या डाल रहे हैं।