वाशिंगटन (एएनआई): वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ2) सांद्रता में वृद्धि ग्लोबल वार्मिंग का एक मुख्य चालक है, मिट्टी के स्रोतों में वायुमंडलीय सीओ2 का अनुमानित पांचवां हिस्सा होता है। यह आंशिक रूप से बैक्टीरिया, कवक और अन्य सूक्ष्मजीवों जैसे सूक्ष्म जीवों की गतिविधियों के कारण होता है जो ऑक्सीजन का उपयोग करके मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों, जैसे मृत पौधों की सामग्री को नष्ट कर देते हैं। इस प्रक्रिया के दौरान CO2 को वायुमंडल में छोड़ा जाता है। वैज्ञानिक इस प्रक्रिया को विषमपोषी मृदा श्वसन कहते हैं।
वैज्ञानिक पत्रिका नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन के आधार पर, ETH ज्यूरिख, स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट फॉर फॉरेस्ट, स्नो एंड लैंडस्केप रिसर्च WSL, स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ एक्वाटिक साइंस एंड टेक्नोलॉजी इवाग और लॉज़ेन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने काम किया है। एक महत्वपूर्ण निष्कर्ष पर पहुंचा है. उनके अध्ययन से संकेत मिलता है कि पृथ्वी के वायुमंडल में मिट्टी के सूक्ष्मजीवों द्वारा CO2 का उत्सर्जन न केवल बढ़ने की उम्मीद है, बल्कि इस सदी के अंत तक वैश्विक स्तर पर इसमें तेजी भी आएगी।
एक प्रक्षेपण का उपयोग करते हुए, उन्होंने पाया कि 2100 तक, मिट्टी के सूक्ष्मजीवों से CO2 उत्सर्जन बढ़ जाएगा, जो संभावित रूप से सबसे खराब जलवायु परिदृश्य के तहत, वर्तमान स्तर की तुलना में वैश्विक स्तर पर लगभग चालीस प्रतिशत तक बढ़ जाएगा। अध्ययन के मुख्य लेखक और ईटीएच पोस्टडॉक्टोरल एलोन निसान कहते हैं, "इस प्रकार, माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन में अनुमानित वृद्धि ग्लोबल वार्मिंग को और बढ़ाने में योगदान देगी, जिससे हेटरोट्रॉफ़िक श्वसन दर का अधिक सटीक अनुमान प्राप्त करने की तत्काल आवश्यकता पर बल दिया जाएगा।" ईटीएच ज्यूरिख इंस्टीट्यूट ऑफ एनवायर्नमेंटल इंजीनियरिंग में फेलो।
मिट्टी की नमी और तापमान प्रमुख कारक हैं
ये निष्कर्ष न केवल पहले के अध्ययनों की पुष्टि करते हैं बल्कि विभिन्न जलवायु क्षेत्रों में हेटरोट्रॉफ़िक मिट्टी श्वसन के तंत्र और परिमाण में अधिक सटीक अंतर्दृष्टि भी प्रदान करते हैं। कई मापदंडों पर निर्भर अन्य मॉडलों के विपरीत, एलोन निसान द्वारा विकसित नया गणितीय मॉडल, केवल दो महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कारकों का उपयोग करके अनुमान प्रक्रिया को सरल बनाता है: मिट्टी की नमी और मिट्टी का तापमान।
यह मॉडल एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है क्योंकि इसमें सभी जैव-भौतिकीय प्रासंगिक स्तरों को शामिल किया गया है, जिसमें मिट्टी की संरचना और मिट्टी के पानी के वितरण के सूक्ष्म पैमाने से लेकर वनों, संपूर्ण पारिस्थितिक तंत्र, जलवायु क्षेत्रों और यहां तक कि वैश्विक पैमाने जैसे पौधों के समुदायों तक शामिल है। ईटीएच इंस्टीट्यूट ऑफ एनवायर्नमेंटल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर, पीटर मोल्नार, इस सैद्धांतिक मॉडल के महत्व पर प्रकाश डालते हैं जो बड़े पृथ्वी प्रणाली मॉडल को पूरक करता है, उन्होंने कहा, "मॉडल मिट्टी की नमी और मिट्टी के तापमान के आधार पर माइक्रोबियल श्वसन दर के अधिक सीधे अनुमान की अनुमति देता है। इसके अलावा, यह हमारी समझ को बढ़ाता है कि विभिन्न जलवायु क्षेत्रों में विषमपोषी श्वसन ग्लोबल वार्मिंग में कैसे योगदान देता है।"
ध्रुवीय CO2 उत्सर्जन दोगुना से अधिक होने की संभावना है
पीटर मोल्नार और एलोन निसान के नेतृत्व में अनुसंधान सहयोग का एक प्रमुख निष्कर्ष यह है कि माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन में वृद्धि जलवायु क्षेत्रों में भिन्न होती है। ठंडे ध्रुवीय क्षेत्रों में, वृद्धि में सबसे महत्वपूर्ण योगदान गर्म और समशीतोष्ण क्षेत्रों के विपरीत, तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि के बजाय मिट्टी की नमी में गिरावट है। एलोन निसान ने ठंडे क्षेत्रों की संवेदनशीलता पर प्रकाश डालते हुए कहा, "पानी की मात्रा में मामूली बदलाव से भी ध्रुवीय क्षेत्रों में श्वसन दर में काफी बदलाव हो सकता है।"
उनकी गणना के आधार पर, सबसे खराब जलवायु परिदृश्य के तहत, ध्रुवीय क्षेत्रों में माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन 2100 तक प्रति दशक दस प्रतिशत बढ़ने का अनुमान है, जो बाकी दुनिया के लिए अनुमानित दर से दोगुना है। इस असमानता को हेटरोट्रॉफ़िक श्वसन के लिए इष्टतम स्थितियों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जो तब होती है जब मिट्टी अर्ध-संतृप्त अवस्था में होती है, यानी न तो बहुत सूखी और न ही बहुत गीली। ये स्थितियाँ ध्रुवीय क्षेत्रों में मिट्टी के पिघलने के दौरान प्रबल होती हैं।
दूसरी ओर, अन्य जलवायु क्षेत्रों में मिट्टी, जो पहले से ही अपेक्षाकृत शुष्क है और आगे सूखने की संभावना है, माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन में तुलनात्मक रूप से कम वृद्धि दर्शाती है। हालाँकि, जलवायु क्षेत्र के बावजूद, तापमान का प्रभाव लगातार बना रहता है: जैसे-जैसे मिट्टी का तापमान बढ़ता है, वैसे-वैसे माइक्रोबियल CO2 का उत्सर्जन भी बढ़ता है।
प्रत्येक जलवायु क्षेत्र द्वारा कितना CO2 उत्सर्जन बढ़ेगा
2021 तक, मिट्टी के सूक्ष्मजीवों से अधिकांश CO2 उत्सर्जन मुख्य रूप से पृथ्वी के गर्म क्षेत्रों से उत्पन्न हो रहा है। विशेष रूप से, इनमें से 67 प्रतिशत उत्सर्जन उष्णकटिबंधीय से, 23 प्रतिशत उपोष्णकटिबंधीय से, 10 प्रतिशत समशीतोष्ण क्षेत्रों से, और मात्र 0.1 प्रतिशत आर्कटिक या ध्रुवीय क्षेत्र से आता है।