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Saturday, June 12, 2021

मृदा नमी भूमि कार्बन उत्थान में साल-दर-साल बदलाव लाती है

मिट्टी

साभार: CC0 पब्लिक डोमेन

पृथ्वी की भूमि पारिस्थितिकी तंत्र मानव गतिविधियों द्वारा उत्पादित सभी कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन के एक बड़े हिस्से को अवशोषित करता है, जिससे ग्लोबल वार्मिंग को धीमा करने में मदद मिलती है। एक दिए गए वर्ष के लिए औसतन, पौधों और मिट्टी में मानव उत्सर्जन का लगभग 30 प्रतिशत हिस्सा होता है या ठीक होता है। लेकिन एक साल से अगले साल तक, यह संख्या 40 प्रतिशत या 20 प्रतिशत तक कम हो सकती है। जलवायु वैज्ञानिकों का लक्ष्य ठीक यही है कि इस परिवर्तनशीलता का निर्माण किया जाए ताकि वे इसके लिए जिम्मेदार हों और भविष्य की जलवायु की भविष्यवाणी करने के लिए सबसे सटीक मॉडल तैयार कर सकें।


लेकिन जलवायु मॉडलिंग समुदाय के भीतर महत्वपूर्ण बहस हुई है कि वास्तव में इस तथाकथित अंतर परिवर्तनीयता का क्या कारण है। एक पक्ष का तर्क है कि ये परिवर्तन ज्यादातर वायुमंडलीय गुणों से संचालित होते हैं, जैसे कि सतह के पास तापमान और हवा की नमी। दूसरे का कहना है कि मिट्टी की नमी कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।

कैलटेक के नेतृत्व में एक नया अध्ययन और पत्रिका के 1 अप्रैल के अंक में प्रकाशित हुआ प्रकृति इस बहस को हल करता है, यह दिखाते हुए कि मिट्टी की नमी वास्तव में ड्राइवर की सीट के संदर्भ में है, जो भूमि पारिस्थितिकी प्रणालियों द्वारा कितना कार्बन डाइऑक्साइड लेती है। हालांकि, अध्ययन यह भी निष्कर्ष निकालता है कि मिट्टी में नमी की मात्रा सतह के पास तापमान और आर्द्रता को प्रभावित करती है, जो बदले में कार्बन को ठीक करने की पौधों की क्षमता को प्रभावित करती है।

“मिट्टी की नमी चालक है, और तापमान और आर्द्रता लीवर है,” कैलटेक के पूर्व पोस्टडॉक्टरल विद्वान और नए पेपर पर प्रमुख लेखक विन्सेंट हम्फ्रे कहते हैं।

मिट्टी की नमी के महत्व का विश्लेषण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने जलवायु मॉडल का उपयोग करके सिमुलेशन चलाए जो पृथ्वी की भूमि, महासागरों और वायुमंडल के बारे में पूरी तरह से एकीकृत हैं। उन्होंने दो अलग-अलग दुनियाओं का अनुकरण किया: सामान्य पृथ्वी की स्थिति के साथ एक संदर्भ ग्रह, और एक काल्पनिक दुनिया जो मिट्टी की नमी में चरम सीमाओं का अनुभव नहीं करती है – न ही सूखा और न ही बाढ़। संदर्भ सिमुलेशन में, उन्होंने समय के साथ भूमि द्वारा कार्बन अपक्षय में अपेक्षित परिवर्तनशीलता देखी। लेकिन काल्पनिक दुनिया के मामले में, साल-दर-साल बदलाव मूल रूप से गायब हो गए। जब शोधकर्ताओं ने कभी मिट्टी की नमी में एक विसंगति की अनुमति नहीं दी, तो पौधों ने हमेशा मानव उत्सर्जन का लगभग समान प्रतिशत तय किया।

“यहाँ हमारे पास एक धूम्रपान बंदूक है,” हम्फ्री कहते हैं। “हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि मिट्टी में नमी साल-दर-साल बदलाव में एक प्रमुख भूमिका निभाती है जो हम जमीन द्वारा उठाए गए कार्बन की मात्रा में देखते हैं।”

लेकिन शोधकर्ताओं ने यह भी महसूस किया कि सूखे या बाढ़ के बिना काल्पनिक दुनिया में, ऊंचा तापमान या संदर्भ की तुलना में कम आर्द्रता के साथ बहुत कम घटनाएं थीं। यह, उन्होंने पाया, भूमि-वायुमंडल फीडबैक नामक प्रक्रियाओं के एक सेट के कारण था, जब भूमि की विशेषताएं पृथ्वी की सतह के निकट वायुमंडल को दृढ़ता से नियंत्रित करती हैं।

इसे समझने के लिए, हम्फ्री एक पार्क में पेड़ों के एक छोटे से समूह में जाने के समय के बारे में सोचती है और तापमान को तुरंत महसूस करती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि पेड़ वाष्पोत्सर्जन की बाष्पीकरणीय प्रक्रिया से बहुत सारा पानी छोड़ते हैं। यह सूरज की ऊर्जा को वाष्पीकृत करने वाले पानी की ओर निर्देशित करता है, बजाय इसके कि यह वातावरण को गर्म करे। सूखे के दौरान, जब पौधों के लिए चारों ओर पानी नहीं होता है, तो सूर्य की अधिक ऊर्जा हवा को गर्म करने और सुखाने में चली जाती है।

जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी लैबोरेटरी में कैलटेक के शोध पर्यावरण वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग के प्रोफेसर क्रिश्चियन फ्रेंकेनबर्ग कहते हैं, “हमारे नतीजे बताते हैं कि इन भूमि-वायुमंडल के फीडबैक के कारण मिट्टी की नमी सतह के तापमान और वायुमंडलीय आर्द्रता पर काफी असर डालती है।” जो Caltech NASA के लिए प्रबंधित करता है। वह कहते हैं कि अध्ययन में पाया गया कि यदि मिट्टी सूखी है, तो गर्मी की लहरों जैसी चरम घटनाएं बहुत अधिक हानिकारक हो जाती हैं क्योंकि पौधे भूमि की सतह को फिर से बनाने और ठंडा करने का काम नहीं कर सकते हैं। “अगर वहाँ पर्याप्त मिट्टी की नमी उपलब्ध है, यह इन चरम घटनाओं में से कुछ को नम करता है,” वे कहते हैं।

वैज्ञानिकों ने वैश्विक कार्बन उठाव पर उनके प्रभाव के संदर्भ में इन भूमि-वायुमंडल प्रतिक्रियाओं के महत्व से आश्चर्यचकित थे। यह पता चला है कि मिट्टी की नमी को बदलने का सीधा प्रभाव केवल एक चौथाई अंतर वैमानिक परिवर्तनशीलता के लिए होता है। तापमान और हवा की आर्द्रता में परिवर्तन के उत्पाद के रूप में, एक आश्चर्यजनक 75 प्रतिशत अप्रत्यक्ष रूप से आया। इसका मतलब है कि सूखे के दौरान, पौधे कार्बन को ठीक करने में असमर्थ होते हैं क्योंकि मिट्टी में पानी कम होता है, लेकिन मुख्य रूप से इसलिए क्योंकि सूखे के परिणामस्वरूप वातावरण जल्दी गर्म और सूख गया है।

“यह अंततः उन विभिन्न दृष्टिकोणों को समेटता है जो हमारे क्षेत्र के लोगों ने लिए हैं,” हम्फ्री कहते हैं। “जब तक आप जानते हैं कि मिट्टी की नमी ने तापमान को प्रभावित किया है और इसीलिए आप दोनों को एक प्रभाव दिखाते हैं, आपको यह आभास होता है कि परिणामों के बीच संघर्ष है। यह अंत में बहस को शांत करता है। हर कोई सही है।”

नया प्रकृति कागज का शीर्षक है “मिट्टी की नमी-वायुमंडल प्रतिक्रिया भूमि कार्बन अपवर्तन परिवर्तनशीलता पर हावी है।”


मिट्टी की नमी शुष्क क्षेत्रों में सतह के पानी की उपलब्धता पर नकारात्मक प्रतिक्रिया देती है: अध्ययन


अधिक जानकारी:
विन्सेन्ट हम्फ्री एट अल। मिट्टी की नमी-वातावरण की प्रतिक्रिया भूमि की कार्बन परिवर्तनशीलता पर हावी है, प्रकृति (२०२१) है। DOI: 10.1038 / s41586-021-03325-5

कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: मृदा नमी भूमि कार्बन उत्थान (2021, 1 अप्रैल) में साल-दर-साल परिवर्तन ड्राइव https://phys.org/news/2021-04-soil-moisture-year-to-year-carbon से 4 अप्रैल 2021 को पुनः प्राप्त -uptake.html

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