Transient AMOC weakening during overshoot warming masks committed Greenland ice sheet loss
यद्यपि जलवायु ओवरशूट पथों के दौरान अटलांटिक मेरिडियोनल ओवरटर्निंग सर्कुलेशन (AMOC) का क्षणिक कमजोर होना उत्तरी अटलांटिक को ठंडा करके ग्रीनलैंड की बर्फ की चादर के नुकसान को अस्थायी रूप से छिपा देता है, तथापि समुद्री परिसंचरण की आगामी रिकवरी त्वरित पिघलाव को प्रेरित करती है, जो यह संकेत देती है कि ऐसे ओवरशूट परिदृश्य केवल तब तक बर्फ की चादर के प्रतिबद्ध अस्थिरीकरण को टालते हैं जब तक कि वैश्विक तापमान पेरिस समझौते की सीमाओं के भीतर स्थिर हो जाता है, न कि उसे रोकते हैं।
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ग्रीनलैंड की बर्फ की चादर जमी हुई बर्फ का एक विशाल, प्राचीन नदी के समान है, जिसमें इतनी बर्फ समाहित है कि यदि यह पूरी तरह से पिघल जाए तो वैश्विक समुद्र स्तर को सात मीटर से अधिक बढ़ा सकती है। दशकों से वैज्ञानिक समझते आए हैं कि जैसे-जैसे ग्रह गर्म हो रहा है, यह विशाल परत द्रव्यमान खोने लगती है, जिसका मुख्य कारण सतह का पिघलाव और हिमखंडों (आइसबर्ग) का महासागर में गिरना है। अंतरराष्ट्रीय जलवायु नीति का एक केंद्रीय लक्ष्य वैश्विक तापमान को पूर्व-औद्योगिक स्तरों से दो डिग्री सेल्सियस से काफी नीचे रखना है, जिसमें प्राथमिकता 1.5 डिग्री को दी जाती है, ताकि विनाशकारी परिवर्तनों को रोका जा सके। हालांकि, वर्तमान उत्सर्जन संकेत देते हैं कि दुनिया इन लक्ष्यों को अस्थायी रूप से पार कर सकती है, इससे पहले कि मानव प्रयास वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड हटाने के लिए तापमान को वापस कम करने वाले काम करें। 'ओवरशूट' (लक्ष्य से आगे निकल जाना) नामक इस परिदृश्य में एक कठिन प्रश्न उठता है: यदि ग्रह कुछ समय के लिए बहुत गर्म होता है और फिर ठंडा हो जाता है, तो क्या बर्फ की चादर पुनः प्राप्त होती है, या नुकसान पहले ही हो चुका होता है? इसका उत्तर केवल दुनिया के औसत तापमान पर नहीं, बल्कि इस बात पर निर्भर करता है कि महासागर और वायुमंडल पृथ्वी पर गर्मी को कैसे स्थानांतरित करते हैं, विशेष रूप से उत्तरी अटलांटिक में।
नॉर्वे के ब्येर्कनेस सेंटर फॉर क्लाइमेट रिसर्च के शोधकर्ताओं की एक टीम ने अत्याधुनिक कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करके इस प्रश्न की जांच की है जो विस्तृत ग्लोबल क्लाइमेट मॉडल को ग्रीनलैंड की बर्फ की चादर के विस्तृत मॉडलों से जोड़ते हैं। उनका कार्य एक विशिष्ट तंत्र पर केंद्रित है: अटलांटिक मेरिडियोनल ओवरटर्निंग सर्कुलेशन (AMOC)। यह समुद्री धाराओं की एक विशाल प्रणाली है जो एक कन्वेयर बेल्ट की तरह कार्य करती है, जो उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों से गर्म पानी को उत्तरी अटलांटिक की ओर ले जाती है और ठंडे पानी को दक्षिण की ओर लाती है। शोधकर्ताओं ने पाया कि ओवरशूट वार्मिंग की अवधि के दौरान, यह समुद्री धारा महत्वपूर्ण रूप से कमजोर हो जाती है। इस कमजोरी का एक आश्चर्यजनक, अस्थायी प्रभाव पड़ता है: यह दक्षिणी ग्रीनललैंड के ऊपर हवा को ठंडा कर देता है, जिससे उस क्षेत्र में बर्फ के पिघलने की गति धीमी हो जाती है। कुछ समय के लिए, यह स्थिरता का एक भ्रम पैदा करता है, जो इस तथ्य को छिपा लेता है कि बर्फ की चादर अभी भी अंतर्निहित वैश्विक तापन के प्रति संवेदनशील है।
अध्ययन प्रकट करता है कि यह शीतलन केवल एक ठहराव है, कोई उपचार नहीं। जैसे ही दुनिया धीरे-धीरे कार्बन डाइऑक्साइड हटाएगी और वैश्विक तापमान लक्षित सीमाओं की ओर गिरने लगेगा, समुद्री धाराएं अपनी शक्ति धीरे-धीरे पुन: प्राप्त करेंगी। एक बार जब AMOC सामान्य स्थिति में लौट आता है, तो वह उत्तर की ओर गर्म पानी पंप करना फिर से शुरू कर देता है। इसके परिणामस्वरूप दक्षिण-पश्चिमी ग्रीनलैंड में अचानक और तीव्र पिघलाव शुरू हो जाता है, भले ही अब वैश्विक औसत तापमान अंतर्राष्ट्रीय समझौतों द्वारा निर्धारित सुरक्षित सीमा के भीतर हो। शोधकर्ताओं ने देखा कि उनके सिमुलेशन में, एक बार जब समुद्री परिसंचरण ठीक हो गया, तो दक्षिण-पश्चिमी ग्रीland अत्यंत संवेदनशील हो गया, यहाँ तक कि अतिरिक्त मामूली ऊष्मा के प्रति भी। अंतिम स्थिर तापमान में मात्र कुछ अंशों का अंतर भी इस क्षेत्र को धीमे पिघलाव की अवस्था से तेजी से होने वाली निश्चित क्षति की अवस्था में बदलने के लिए पर्याप्त था।
यह विलंबित प्रतिक्रिया बताती है कि बर्फ की चादर वैश्विक तापमान में बदलाव के प्रति तत्काल प्रतिक्रिया नहीं देती है। इसके बजाय, उसका भाग्य समुद्र की धीमी और पिछड़ती प्रतिक्रिया से जुड़ा हुआ है। शोधकर्ताओं ने पाया कि ओवरशूट चरण के दौरान, समुद्री धारा का कमजोर होना एक ढाल की तरह कार्य किया, जिसने अस्थायी रूप से बर्फ को वैश्विक तापन के पूर्ण बल से बचाया। हालाँकि, एक बार जब उन धाराओं के बहाल होने पर वह ढाल हट गई, तो बर्फ की चादर पिछले शताब्दियों की संचित गर्मी के संपर्क में आ गई। सिमुलेशन ने दिखाया कि जिन मार्गों में दुनिया तापमान लक्ष्यों को पार करती है और फिर ठंडक लाने के लिए कार्बन निष्कासन पर निर्भर रहती है, वहां दक्षिण-पश्चिमी ग्रीनलैंड में बर्फ की चादर तब स्थिर नहीं होगी जब दुनिया को लगता है कि वह स्थिर हो गई है। इसके बजाय, अस्थिरता केवल स्थगित हो गई थी, जो सदियों बाद उभरकर सामने आती है जब समुद्री परिसंचरण पुनः सक्रिय होता है।
अध्ययन यह भी रेखांकित करता है कि ग्रीनलैंड के विभिन्न हिस्से अलग-अलग तरीकों से प्रतिक्रिया करते हैं। जबकि दक्षिण-पश्चिम हिस्सा, जहाँ सतह का पिघलाव प्रमुख है, उसे ठंडी समुद्री धाराओं द्वारा अस्थायी सुरक्षा मिली थी, अन्य क्षेत्र जैसे दक्षिण-पूर्व को इसी प्रकार का लाभ नहीं मिला। दक्षिण-पूर्व में, धाराओं के कमजोर होने से नमी पहुँचने की मात्रा कम हो गई, जिससे हिमपात (स्नोफॉल) घट गया। बर्फ की कमी ने शीतलन लाभों को संतुलित कर दिया, जिसका अर्थ है कि जहां दक्षिण-पश्चिम ने अपने पीछे हटने की प्रक्रिया को रोका, वहीं दक्षिण-पूर्व में द्रव्यमान की हानि जारी रही। यह विषम व्यवहार बताता है कि बर्फ के कुल नुकसान को देखना पूरी तस्वीर समझने के लिए पर्याप्त नहीं है; स्थान और समुद्री परिवर्तन का सटीक समय अत्यधिक महत्वपूर्ण है।
जब शोधकर्ताओं ने दीर्घकालिक परिणामों को देखने के लिए दस हजार वर्षों तक अपने सिमुलेशन को बढ़ाया, तो इस विलंबित पिघलाव के परिणाम स्पष्ट हो गए। ऐसे परिदृश्यों में जहाँ अंतिम वैश्विक तापमान 1.7 डिग्री सेल्सियस पर स्थिर हुआ, वहाँ बर्फ की चादर ने सहस्राब्दियों में समुद्र के स्तर में कई मीटर की वृद्धि देखी। हालाँकि, उन परिदृश्यों में जहाँ तापमान 2 डिग्री सेल्सियस पर स्थिर हुआ, परिणाम बिल्कुल भिन्न थे। दक्षिण-पश्चिमी ग्रीनलैंड में व्यापक गिरावट शुरू हो गई जिसके कारण मध्य ग्रीनलैंड की लगभग सारी बर्फ नष्ट हो गई, जिससे वैश्विक समुद्र स्तर में 3.6 से 4.7 मीटर का योगदान हुआ। यह नाटकीय बदलाव तापमान में बहुत सूक्ष्म वृद्धि के कारण हुआ, जो सुझाव देता है कि इस क्षेत्र में दीर्घकालिक अस्थिरता की दहलीज वर्तमान 1.5 से 2 डिग्री के लक्ष्यों के बहुत करीब है।
ये निष्कर्ष जलवायु ओवरशूट पथों के सरलीकृत दृष्टिकोण को चुनौती देते हैं, जहाँ यह माना जाता है कि वैश्विक तापमान को सुरक्षित स्तरों पर वापस लाना बर्फ की चादर को स्थिर कर देगा। अनुसंधान सुझाव देता है कि यदि ओवरशूट के दौरान समुद्री परिसंचरण महत्वपूर्ण रूप से कमजोर होता है, तो यह किए जा रहे वास्तविक नुकसान को छिपा सकता है। बर्फ की चादर तब स्थिर दिखाई दे सकती है जब समुद्री धाराएं कमजोर हों, लेकिन एक बार जब वे धाराएं सुधर जाती हैं, तो बर्फ की चादर अपरिवर्तनीय पतन की स्थिति में जा सकती है। इसका अर्थ है कि ग्रीनलैंड की बर्फ की चादर का लचीलापन न केवल उच्चतम पहुंचे तापमान पर, बल्कि उसके बीच में होने वाले समुद्री संचार और क्षेत्रीय जलवायु फीडबैक पर भी निर्भर करता है।
शोधकर्ता जोर देकर कहते हैं कि उनके परिणाम एक विशिष्ट जलवायु मॉडल पर आधारित हैं जो समुद्री धाराओं के मजबूत क्षय को दर्शाता है। अन्य मॉडल जो इन धाराओं में कमजोर गिरावट की भविष्यवाणी करते हैं, वे बर्फ की चादर की प्रतिक्रिया के अलग समय या तीव्रता दिखा सकते हैं। फिर भी, अध्ययन इस महत्वपूर्ण बिंदु को रेखांकित करता है कि समुद्र और बर्फ की चादर के बीच की परस्पर क्रिया सिस्टम की प्रतिक्रिया में एक जटिल देरी उत्पन्न करती है। जो मानवीय पैमाने पर एक सुरक्षित, स्थिर जलवायु जैसा दिखता है, वह वास्तव में एक मंद गति वाले पतन को छिपा सकता है जो सदियों बाद ही दृश्यमान होगा। अध्ययन का निष्कर्ष है कि ग्रीनलैंड की बर्फ की चादर के भविष्य को समझने के लिए समुद्री धाराओं के विकास क्रम की गहरी समझ आवश्यक है, क्योंकि ये धाराएँ उस छिपे हुए स्विच की तरह कार्य करती हैं जो पिघलाव को ट्रिगर या विलंबित कर सकती हैं।
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