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Greenland Ice Sheet to fall below its Holocene minimum size by 2300

यह अध्ययन सुदृढ़ सिमुलेशन प्रस्तुत करता है जो संकेत देते हैं कि वर्तमान वार्मिंग प्रक्षेपवक्रों के तहत, ग्रीनलैंड आइस शीट 2300 ईस्वी तक अपने होलोसीन न्यूनतम आकार से भी नीचे सिकुड़ जाएगी, जिससे समुद्र के स्तर में 26-86 सेमी की वृद्धि होगी, जबकि उत्सर्जन में पर्याप्त कमी इस योगदान को लगभग 10 सेमी तक सीमित कर सकती है।

मूल लेखक: Joshua Cuzzone, Jason Briner, Gerard Otiniano, Olivia Truax, Elizabeth Thomas, Eric Steig, Gregory Hakim, Joseph Tulenko, Mathieu Morlighem, Nicole-Jeanne Schlegel, Sophie Nowicki, Sudip Acharya, Jaco

प्रकाशित 2026-06-29

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CC BY 4.0

मूल लेखक: Joshua Cuzzone, Jason Briner, Gerard Otiniano, Olivia Truax, Elizabeth Thomas, Eric Steig, Gregory Hakim, Joseph Tulenko, Mathieu Morlighem, Nicole-Jeanne Schlegel, Sophie Nowicki, Sudip Acharya, Jacob Anderson, Lambert Caron, Anne de Vernal, Jacob Downs, Emilie Folie-Boivin, Ryan Fleetwood, Holly Kyeore Han, Jesse Johnson, Eric Larour, Ana Carolina Luzardi, Zilu Meng, Karlee Prince, Joerg Schaefer, Margie Turin, Liza Wilson, Xiner Wu, Nicolas Young

मूल पेपर CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

यहाँ एक सरल भाषा और रोज़मर्रा के उदाहरणों का उपयोग करके शोध पत्र (paper) की व्याख्या दी गई है।

बड़ी तस्वीर: एक गर्म चूल्हे पर बर्फ का विशाल टुकड़ा

ग्रीनलैंड आइस शीट को एक चूल्हे पर रखे बर्फ के एक विशाल, प्राचीन टुकड़े के रूप में कल्पना करें। पिछले 11,500 वर्षों से (एक ऐसी अवधि जिसे वैज्ञानिक होलोसीन (Holocene) कहते हैं), चूल्हे को कुछ बार चालू और बंद किया गया है, लेकिन यह बर्फ के टुकड़े को उस न्यूनतम आकार तक पिघलाने के लिए कभी भी इतना गर्म नहीं हुआ था, जो कि पिछली बार जब पृथ्वी वास्तव में बहुत गर्म थी (लगभग 125,000 साल पहले) तब था।

यह नया अध्ययन एक 'टाइम मशीन' और 'क्रिस्टल बॉल' (भविष्य देखने वाला यंत्र) के मेल की तरह है। शोधकर्ताओं ने एक सुपर-कंप्यूटर सिमुलेशन बनाया ताकि यह देखा जा सके कि उस बर्फ के टुकड़े ने अतीत की गर्मी के प्रति कैसी प्रतिक्रिया दी और यह भविष्यवाणी की जा सके कि यदि हम आज गर्मी बढ़ाते रहे तो क्या होगा।

1. "टेस्ट ड्राइव" (मॉडल की जाँच करना)

भविष्य के लिए अपने अनुमानों पर भरोसा करने से पहले, उन्हें यह सुनिश्चित करना था कि उनका कंप्यूटर मॉडल सटीक है। उन्होंने पिछले 11,500 वर्षों के इतिहास का उपयोग करके एक "टेस्ट ड्राइव" चलाया।

चुनौती: पिछले कंप्यूटर मॉडल खराब जीपीएस सिस्टम की तरह थे; वे वास्तविक दुनिया के साक्ष्यों (जैसे प्राचीन चट्टानें और समुद्र का स्तर) से मेल नहीं खा पा रहे थे कि अतीत में बर्फ कितनी सिकुड़ी थी।
समाधान: टीम ने अपने मॉडल को अधिक यथार्थवादी विवरण जोड़कर सुधारा, जैसे कि समुद्र नीचे से बर्फ को कैसे पिघलाता है और बर्फ कैसे टूटती और अलग होती है।
परिणाम: उन्होंने अतीत के 20 अलग-अलग संस्करण चलाए। इनमें से छह संस्करणों ने भूवैज्ञानिक साक्ष्यों से पूरी तरह मेल खाया। उन्होंने भविष्य के लिए एक विश्वसनीय आधार रेखा बनाने के लिए इन छह "सर्वश्रेष्ठ ड्राइवरों" का उपयोग किया।

2. अतीत: एक अस्थायी वापसी

होलोसीन के सबसे गर्म काल (लग लगभग 11,000 से 6,000 साल पहले) के दौरान, आइस शीट सिकुड़ गई थी।

उदाहरण: इसे एक धूप वाले दिन में स्नोमैन (बर्फ के पुतले) की तरह समझें। इसने अपना वजन खो दिया और छोटा हो गया, विशेष रूप से किनारों के आसपास ("एब्लेशन ज़ोन")।
सीमा: हालाँकि, अपने न्यूनतम आकार पर भी, आइस शीट अपने "कम्फर्ट ज़ोन" के भीतर रही। यह सिकुड़ी, लेकिन गायब नहीं हुई, और चीजें ठंडी होने के साथ यह फिर से थोड़ी बढ़ गई। आइस शीट स्थिर थी, बस आज की तुलना में छोटी थी।

3. भविष्य: गर्मी को "हाई" पर सेट करना

इसके बाद शोधकर्ताओं ने पूछा: क्या होगा यदि हम ग्रह को वर्तमान दर से गर्म करना जारी रखते हैं?

उन्होंने चार अलग-अलग परिदृश्य (scenarios) परीक्षण किए, जो "हम समस्या को जल्दी ठीक करते हैं" से लेकर "हम जितना संभव हो सके जीवाश्म ईंधन जलाते रहते हैं" तक के बीच के थे।

"अच्छा" परिदृश्य (कम उत्सर्जन): यदि हम उत्सर्जन में भारी कटौती करते हैं, तो आइस शीट अपने द्रव्यमान का थोड़ा सा हिस्सा खो देती है (लगभग 10 सेमी समुद्री स्तर में वृद्धि), लेकिन यह अतीत में हुई घटनाओं की सीमा के भीतर रहती है। यह एक स्नोमैन के कुछ इंच बर्फ खोने जैसा है लेकिन वह बरकरार रहता है।
"बुरे" परिदृश्य (वर्तमान पथ और उच्च उत्सर्जन): यदि हम अपने वर्तमान पथ पर चलते रहते हैं या अधिक जीवाश्म ईंधन जलाते हैं, तो आइस शीट अनजान क्षेत्र में प्रवेश कर जाती है।
- टिपिंग पॉइंट (निर्णायक मोड़): अध्ययन भविष्यवाणी करता है कि वर्ष 2300 तक, ग्रीनलैंड आइस शीट उस आकार से भी छोटी हो जाएगी जो पिछले 11,500 वर्षों में कभी भी नहीं रही।
- नॉन-लीनियर विस्फोट: यह सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है। बर्फ का पिघलना केवल रैखिक (linear) रूप से तेज नहीं होता; यह विस्फोट की तरह होता है। जैसे-जैसे बर्फ छोटी होती जाती है, "पिघलने वाला क्षेत्र" (जहाँ बर्फ पानी में बदल जाती है) अंदर की ओर और पहाड़ों की ओर बढ़ता जाता है।
- उदाहरण: एक बाथटब की कल्पना करें जिसके नीचे एक छेद है। शुरू में, पानी धीरे-धीरे रिसता है। लेकिन जैसे-जैसे पानी का स्तर गिरता है, छेद पानी के सापेक्ष बड़ा हो जाता है, और ड्रेन (निकास) अधिक खुल जाता है। आइस शीट उस बिंदु पर पहुँच रही है जहाँ पिघलना, और अधिक पिघलने को बढ़ावा देता है।

4. परिणाम: एक नई वास्तविकता

यदि आइस शीट अपने होलोसीन न्यूनतम स्तर से नीचे सिकुड़ जाती है, तो इसका मतलब है कि हम 11,500 साल का रिकॉर्ड तोड़ रहे हैं।

समुद्र के स्तर में वृद्धि: वर्तमान वार्मिंग पथों के तहत, यह सिकुड़ती आइस शीट 2300 तक वैश्विक समुद्र के स्तर में 26 से 86 सेंटीमीटर (लगभग 1 से 3 फीट) जोड़ देगी। यदि हम सबसे खराब स्थिति के साथ जाते हैं, तो यह 1.4 मीटर (लगभग 5 फीट) तक जोड़ सकती है।
"कैंप सेंचुरी" का उदाहरण: पेपर में 'कैंप सेंचुरी' नामक एक विशिष्ट स्थान का उल्लेख किया गया है, जो पहले बर्फ में बहुत गहराई में दबा हुआ था जहाँ यह सुरक्षित और ठंडा था। वर्तमान वार्मिंग के तहत, 2200 तक, यह स्थान "पिघलने वाले क्षेत्र" में होगा, जिसका अर्थ है कि वहाँ की बर्फ सतह की ओर पिघल रही होगी।

मुख्य निष्कर्ष

पेपर निष्कर्ष निकालता है कि ग्रीनलैंड आइस शीट वर्तमान में पिछले 11,500 वर्षों की सीमाओं के भीतर स्थिर है। हालाँकि, यदि हम वर्तमान वार्मिंग पथ के साथ चलते रहे, तो हम इस आइस शीट को उस सीमा के पार धकेल देंगे। यह पिछले 125,000 वर्षों के किसी भी प्रमुख गर्म काल के बाद के न्यूनतम स्तर से भी छोटी हो जाएगी, जिससे बर्फ का तेजी से, स्वतः-निरंतर नुकसान होगा जो हमारी दुनिया ने लंबे समय से नहीं देखा है।

इसे रोकने का एकमात्र तरीका उत्सर्जन को भारी रूप से कम करना है, जो आइस शीट के आकार को "सुरक्षित" ऐतिहासिक सीमा के भीतर रखेगा।

समस्या विवरण
ग्रीनलैंड आइस शीट (GrIS) की निरंतर गर्माहट के प्रति दीर्घकालिक प्रतिक्रिया जलवायु विज्ञान में एक मौलिक अनिश्चितता बनी हुई है। जबकि उपग्रह अवलोकन पिछले एक-चौथाई दशक के दौरान त्वरित द्रव्यमान असंतुलन को दर्शाते हैं, वे शताब्दी- से सहस्राब्दी-स्तर के प्रक्षेपवक्रों के मूल्यांकन के लिए अपर्याप्त हैं। होलोसीन (लगभग पिछले 11,700 वर्ष) वह सबसे हालिया भूवैज्ञानिक अंतराल है जहाँ GrIS ने पूर्व-औद्योगिक स्तरों से 2–5°C अधिक क्षेत्रीय ग्रीष्मकालीन तापमान का अनुभव किया था, जो आइस-शीट संवेदनशीलता का आकलन करने के लिए एक प्राकृतिक बेंचमार्क प्रदान करता है। हालाँकि, पिछले आइस-शीट मॉडल अक्सर होलोसीन के दौरान GrIS के भूगर्भीय रूप से बाधित विकास को पुनरुत्पादित करने में संघर्ष करते रहे हैं, और अक्सर बर्फ के नुकसान की मात्रा और निरंतरता को कम आंकते हैं। इसके अलावा, यह अनसुलझा बना हुआ है कि क्या GrHS समग्र रूप से इन परिवर्तनों को पुनरुत्पादित कर सकता है और विभिन्न तापन परिदृश्यों के तहत भविष्य का विकास होलोसीन की पूर्ण परिवर्तनशीलता की तुलना में कैसा होगा।

कार्यप्रणाली
इन कमियों को दूर करने के लिए, लेखकों ने 12.5 ka (प्रारंभिक होलोसीन) से 2300 CE तक GrIS के विकास को सिम्युलेट करने के लिए आइस-शीट एंड सी-लेवल सिस्टम मॉडल (ISSM) का उपयोग किया। अध्ययन ने एक बहुविषयक, डेटा-बाधित दृष्टिकोण का उपयोग किया:

मॉडल इनिशियलाइजेशन और भौतिकी: मॉडल को PaleoGrIS से पुनर्निर्मित प्रारंभिक होलोसीन बर्फ के विस्तार (12.5 ka) का उपयोग करके इनिशियलाइज़ किया गया था। सिमुलेशन में आइस-ओशन इंटरैक्शन के लिए भौतिक रूप से आधारित पैरामीट्रिज़ेशन शामिल थे, जिसमें फ्लोटिंग आइस के नीचे सबमरीन मेल्टिंग और समुद्री टर्मिनी पर कैलविंग (calving) शामिल है। मॉडल ने वैश्विक GIA पुनर्निर्माणों के आधार पर बेडरॉक वर्टिकल मोशन और सी-लेवल परिवर्तनों को निर्धारित करके ग्लेशियल आइसोस्टैटिक एडजस्टमेंट (GIA) को शामिल किया, हालांकि GIA को ट्रांजिएंटली (transiently) सिम्युलेट नहीं किया गया था।
जलवायु बल (Climate Forcing):
- होलोसीन (12.5 ka – 1850 CE): 20 सिमुलेशन के एक एन्सेम्बल को विस्तारित रेंज वाले पेलियोक्लाइमेट पुनर्निर्माणों द्वारा संचालित किया गया था। इनमें चार विशिष्ट तापमान पुनर्निर्माण (आइस-कोर $\delta^{15}$ N, आइस कोर के साथ डेटा-एसिमिलेशन और समुद्री प्रॉक्सी से प्राप्त) और दो वर्षा परिदृश्य शामिल थे।
- ऐतिहासिक और भविष्य (1850 – 2300 CE): सिमुलेशन को CMIP6 NCAR CESM2-WACCM मॉडल के आउटपुट द्वारा संचालित किया गया था। इसमें चार शेयर्ड सोशियो-इकोनॉमिक पाथवे (SSPs) शामिल थे: SSP1-2.6 (उच्च शमन/mitigation), SSP2-4.5 और SSP3-7.0 (मध्यवर्ती), और SSP5-8.5 (जीवाश्म ईंधन गहन)। केवल 2100 तक विस्तारित परिदृश्यों के लिए, स्थानिक संरचनाओं को संरक्षित करते हुए विसंगतियों (anomalies) को 2300 CE तक विस्तारित करने के लिए एक पैटर्न-स्केलिंग दृष्टिकोण का उपयोग किया गया था।
डेटा-मॉडल तुलना (DMC): मॉडल की दक्षता का मूल्यांकन करने के लिए, लेखकों ने भूगर्भीय अवलोकनों के विरुद्ध सात स्वतंत्र मानदंडों को लागू किया। इन मानदंडों में आइस-मार्जिन पुनर्निर्माण, पेलियोक्लाइमेट प्रॉक्सी बाधाएं, न्यूनतम विस्तार, पुन: विस्तार पैटर्न और विशिष्ट क्षेत्रीय इतिहास (जैसे, प्रूडो डोम डिग्लेसिएशन) शामिल थे। इन बेंचमार्क के साथ फिट होने के आधार पर छह एन्सेम्बल मेंबर्स को "सर्वश्रेष्ठ रन" के रूप में चुना गया।
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मुख्य परिणाम
होलोसीन पुनर्निर्माण: प्रमाणित एन्सेम्बल ने GrIS के होलोसीन विकास को सफलतापूर्वक पुनरुत्पादित किया, जिससे वर्तमान से छोटी बर्फ के क्षेत्र के काल को पकड़ा गया। सिमुलेशन संकेत देते हैं कि पीक होलोसीन मास लॉस रेट (~3–4 $\times$ 10 $^4$ Gt century $^{-1}$ ) 11.6 और 8 ka के बीच हुआ था, जिसमें प्रारंभिक होलोसीन में उत्तरी बेसिनों से देर से होलोसीन में पश्चिमी बेसिनों की ओर एक स्पष्ट स्थानिक बदलाव देखा गया।
भविष्य के प्रक्षेपवط (Trajectories):
- वर्तमान तापन प्रक्षेपवطों (मध्यवर्ती SSPs) के तहत, अनुमान है कि GrIS 2300 CE तक अपने होलोसीन न्यूनतम विस्तार और आयतन से सिकुड़ जाएगा।
- उच्च उत्सर्जन परिदृश्यों (SSP5-8.5) के तहत द्रव्यमान हानि दर गैर-रैखिक रूप से बढ़ती है, जो 2300 CE तक ~24.7 $\times$ 10 $^4$ Gt century $^{-1}$ तक पहुँच जाती है—जो होलोसीन के दौरान देखे गए अधिकतम दरों से दस गुना अधिक है।
- इक्विलिब्रियम लाइन एल्टीट्यूड (ELA) के बढ़ने के कारण एब्लेशन (पिघलने) के अधीन आइस शीट का अंश गैर-रैखिक रूप रूप से बढ़ता है, जो सरफेस-मास-बैलेंस-एलिवेशन फीडबैक द्वारा संचालित होता है। 2050 CE तक, वर्तमान प्रक्षेपवطों के तहत, एब्लेशन ज़ोन होलोसीन के सापेक्ष अभूतपूर्व स्तर तक पहुँच जाएगा।
समुद्र के स्तर में योगदान: 2300 CE तक, GrIS मध्यवर्ती परिदृश्यों के तहत 26–86 सेमी का सी-लेवल इक्विवेलेंट (SLE) योगदान देने का अनुमान है। उच्च-उत्सर्जन SSP5-8.5 परिदृश्य के तहत, यह योगदान ~1.4 मीटर तक पहुँच सकता है (वर्तमान आयतन का 19%)। इसके विपरीत, तापन को SSP1-2.6 तक सीमित करने से योगदान लगभग 10 सेमी तक सीमित रहता है।
स्टेट चेंज (अवस्था परिवर्तन): सिमुलेशन सुझाव देते हैं कि GrIS एक मौलिक अवस्था परिवर्तन के करीब है। होलोसीन के विपरीत, जहाँ एब्लेशन ज़ोन सीमांत क्षेत्रों तक सीमित था, भविष्य की गर्माहट एब्लेशन ज़ोन को अंतर्देशीय और उच्च ऊंचाइयों की ओर ले जाती है। उदाहरण के लिए, कैंप सेंचुरी साइट, जो वर्तमान में एक संचय क्षेत्र (accumulation zone) में है, मध्यवर्ती प्रक्षेपवطों के तहत 2200 CE तक एब्लेशन ज़ोन में प्रवेश करने का अनुमान है।

महत्व और दावे
यह शोध पत्र होलोसीन से लेकर वर्ष 2300 तक GrIS के विकास के सबसे मजबूत, डेटा-सत्यापित अनुमान प्रदान करने का दावा करता है। पिछले मॉडलों और भूगर्भीय बाधाओं के बीच विसंगति को हल करके, यह अध्ययन भविष्य के आइस-शीट प्रतिबद्धता (commitment) के प्रक्षेपण के लिए एक आधार स्थापित करता है। लेखक दावा करते हैं कि भविष्य की गर्माहट ग्रीनलैंड आइस शीट को होलोसीन के दौरान अनुभव की गई अवस्थाओं की सीमा से परे धकेल सकती है, जिससे यह निरंतर और स्व-प्रवर्धित द्रव्यमान हानि की स्थिति में प्रवेश कर सकती है। परिणाम इस बात पर प्रकाश डालते हैं कि जबकि पर्याप्त उत्सर्जन में कमी GrIS के समुद्र के स्तर में योगदान को 10 सेमी तक सीमित कर सकती है, वर्तमान प्रक्षेपवत्त आइस शीट को पिछले अंतर-ग्लेशियल ऑप्टिमम (125,000 वर्ष पूर्व) के बाद के सबसे छोटे आकार तक ले जाने का जोखिम उठाते हैं, जिसमें द्रव्यमान हानि की दरें भूगर्भीय अतीत में दर्ज की गई किसी भी दर से अधिक हैं।