Simulation Study for Constructing Ecological Security Pattern: A Couple d InVEST-PLUS Model Approach

उत्तर-पश्चिमी चीन के शुष्क और अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में, भूमि मानवीय आवश्यकताओं और प्रकृति की सीमाओं के बीच एक नाजुक संतुलन बनाए हुए है। यहाँ, जमीन अक्सर रेतीली होती है, पानी की कमी होती है, और पारिस्थितिकी तंत्र जलवायु परिवर्तन एवं मानवीय गतिविधियों से आसानी से बाधित हो जाता है। इस वातावरण को ढहने से बचाने के लिए, वैज्ञानिक एक "पारिस्थितिक सुरक्षा पैटर्न" (ecological security pattern) की तलाश करते हैं। इसे केवल एक घेरे या दीवार के रूप में नहीं, बल्कि भूमि के सबसे महत्वपूर्ण हिस्सों के एक जीवित मानचित्र के रूप में समझें। यह मानचित्र तीन प्रमुख चीजों की पहचान करता है: "स्रोत" (sources), जो प्रकृति के सबसे स्वस्थ और संरक्षित हिस्से हैं; "गलियारे" (corridors), जो इन हिस्सों के बीच वन्यजीवों और प्राकृतिक प्रक्रियाओं के आवागमन के मार्ग हैं; और "नोड्स" (nodes), जो वे महत्वपूर्ण संगम स्थल हैं जहाँ ये मार्ग मिलते हैं। इन संबंधों के बिना, प्रकृति खंडित हो जाती है, और स्वच्छ जल, स्थिर मिट्टी तथा जीवन के लिए सुरक्षित आवास प्रदान करने की इस क्षेत्र की क्षमता विफल होने लगती है। शोधकर्ताओं के लिए चुनौती यह है कि भूमि कभी स्थिर नहीं रहती; जैसे-जैसे शहर बढ़ते हैं, खेत फैलते हैं या जंगल लगाए जाते हैं, यह हर साल बदलती रहती है। एक योजना जो आज काम करती है, वह कल विफल हो सकती है यदि इसमें इस बात का ध्यान न रखा जाए कि भविष्य में भूमि कैसी दिखेगी।

मू यू सैंडी लैंड (Mu Us Sandy Land), जो उत्तरी चीन में एक विशाल रेगिस्तानी क्षेत्र है और एक महत्वपूर्ण पारिस्थितिक अवरोध के रूप में कार्य करता है, इस पहेली को सुलझाने के लिए, यानआन विश्वविद्यालय और चांगआन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने भविष्य को देखने का एक नया तरीका विकसित किया। केवल वर्तमान भूमि का अध्ययन करने के बजाय, उन्होंने एक कंप्यूटर सिमुलेशन बनाया ताकि यह अनुमान लगाया जा सके कि विभिन्न स्थितियों के तहत वर्ष 2030 तक परिदृश्य कैसे बदलेगा। उन्होंने तीन संभावित भविष्यों की कल्पना की: एक जहाँ विकास बिना किसी विशेष हस्तक्षेप के स्वाभाविक रूप से होता है, एक जहाँ अर्थव्यवस्था सर्वोच्च प्राथमिकता है, और एक जहाँ पर्यावरण संरक्षण मुख्य लक्ष्य है। उन्होंने 'प्लस' (PLUS) नामक एक परिष्कृत कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करके यह सिम्युलेट किया कि कृषि भूमि, वन, घास के मैदान और निर्माण स्थलों जैसे विभिन्न प्रकार के भू-भाग इस क्षेत्र में प्रत्येक परिदृश्य में कैसे बदलेंगे और फैलेंगे। इसने उन्हें न केवल यह देखने की अनुमति दी कि आज भूमि कैसी है, बल्कि यह भी कि निकट भविष्य में इसकी स्थिति क्या होने की संभावना है।

एक बार जब उनके पास भविष्य के मानचित्र तैयार हो गए, तो टीम को सबसे महत्वपूर्ण स्थानों को खोजने की आवश्यकता थी। उन्हें एहसास हुआ कि केवल एक कारक को देखना, जैसे कि एक जंगल कितना पानी पैदा करता है, पर्याप्त नहीं था। उन्हें यह भी विचार करना था कि भूजल प्रदूषण और सूखने के प्रति कितना संवेदनशील है। इसलिए, उन्होंने दो अलग-अलग मूल्यांकनों को जोड़ा। सबसे पहले, उन्होंने 'इन्वेस्ट' (InVEST) नामक एक उपकरण का उपयोग किया ताकि यह माप सकें कि भूमि ने जल शुद्ध करने, कार्बन संचय करने और आवासों की रक्षा करने जैसी आवश्यक सेवाएँ कितनी अच्छी तरह प्रदान कीं। दूसरे, उन्होंने भूजल भेद्यता मॉडल (groundwater vulnerability model) के एक उन्नत संस्करण का उपयोग किया ताकि यह देख सकें कि मानवीय गतिविधियों और प्रदूषण से किन क्षेत्रों को सबसे अधिक खतरा है। इन दोनों मानचित्रों को एक साथ जोड़कर, वे वास्तविक "पारिस्थितिक स्रोतों" (ecological sources) को सटीक रूप से पहचान सके—वे क्षेत्र जो प्रकृति के लिए अत्यधिक मूल्यवान भी थे और भूजल जोखिमों से सुरक्षित भी थे। उन्होंने पाया कि एक प्राकृतिक विकास परिदृश्य के तहत, पाँच मुख्य स्रोत क्षेत्र होंगे, जो क्षेत्र के लगभग 13 प्रतिशत भाग को कवर करते हैं, जो मुख्य रूप से पश्चिमी, पूर्वी और उत्तरी किनारों पर स्थित हैं।

स्रोतों की पहचान करने के बाद, शोधकर्ताओं ने मानचित्रित किया कि प्रकृति इन स्रोतों के बीच कैसे घूम सकती है। उन्होंने एक "प्रतिरोध सतह" (resistance surface) बनाई, जो अनिवार्य रूप से एक ऐसा मानचित्र है जो यह दर्शाता है कि परिदृश्य के विभिन्न हिस्सों से होकर पारिस्थितिक प्रक्रियाओं का गुजरना कितना कठिन है। उदाहरण के लिए, एक व्यस्त शहर या एक खड़ी ढलान एक उच्च-प्रतिरोध बाधा के रूप में कार्य करती है, जबकि एक घास का मैदान पार करना आसान होता है। उन्होंने एक विद्युत सर्किट के माध्यम से बिजली के प्रवाह के तरीके पर आधारित पद्धति का उपयोग करके, स्रोतों के बीच सबसे कुशल मार्गों का पता लगाया। इस विश्लेषण ने छह प्रमुख पारिस्थितिक गलियारों (ecological corridors) का खुलासा किया, जो कुल 314 किलोमीटर तक फैले हुए हैं, और जो क्षेत्र के पारिस्थितिकी तंत्र की धमनियों के रूप में कार्य करते हैं। उन्होंने 120 विशिष्ट "पिंच पॉइंट्स" (pinch points) की भी पहचान की, जो संकीले बॉटलनेक (bottlenecks) हैं जहाँ प्रकृति का प्रवाह सबसे आसानी से बाधित हो सकता है, और 605 वर्ग किलोमीटर के "बाधा क्षेत्रों" (barrier areas) की पहचान की जिन्हें प्रणाली को कार्यशील रखने के लिए प्रबंधित या साफ करने की आवश्यकता है।

अध्ययन के निष्कर्ष इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि इस क्षेत्र का भविष्य आज लिए गए निर्णयों पर बहुत निर्भर करता है। उस परिदृश्य में जहाँ आर्थिक विकास को प्राथमिकता दी जाती है, निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली भूमि की मात्रा उच्चतम रहेगी, लेकिन इसकी कीमत कृषि भूमि के नुकसान और घास के मैदानों के कम होने के रूप में चुकानी होगी। इसके विपरीत, पारिस्थितिक संरक्षण पर केंद्रित परिदृश्य में घास के मैदानों में सबसे अधिक वृद्धि और वनों की सबसे कम हानि देखी गई, जो यह सुझाव देता है कि नीतिगत निर्णय परिदृश्य को महत्वपूर्ण रूप से आकार दे सकते हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि एक प्राकृतिक विकास पथ के तहत, सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन निर्माण भूमि में भारी गिरावट होगी, जिसमें से बहुत सा हिस्सा वापस घास के मैदान में बदल जाएगा। हालाँकि, उन्होंने यह भी नोट किया कि केवल मौजूद चीज़ों की रक्षा करना ही पर्याप्त नहीं है; प्रणाली को गतिशील होना चाहिए। अध्ययन का सुझाव है कि येलो रिवर बेसिन के दीर्घकालिक स्वास्थ्य को सुनिश्चित करने और आगे के मरुस्थलीकरण को रोकने के लिए, प्रबंधकों को आर्थिक आवश्यकताओं और इन पहचाने गए स्रोतों के सख्त संरक्षण के बीच संतुलन बनाना चाहिए। वे इन गलियारों को मजबूत करने की सिफारिश करते हैं ताकि प्रकृति के अलग-थलग पड़े हिस्सों को जोड़ा जा सके, और पिंच पॉइंट्स को अनुकूलित करने का सुझाव देते हैं ताकि ऊर्जा और प्रजातियाँ स्वतंत्र रूप से प्रवाहित हो सकें। इन सिमुलेशनों का उपयोग करके, योजनाकार स्थिर संरक्षण से आगे बढ़ सकते हैं और एक लचीला नेटवर्क बना सकते हैं जो बदलती दुनिया के अनुकूल हो सके।