जंगलों में लगी आग के धुएं के कण ओजोन परत को कर सकते हैं नुकसान: शोध

मैसाचुसेट्स (एएनआई): एक जंगल की आग समताप मंडल में धुआं भेज सकती है, जहां यह एक साल तक रुक सकती है। एमआईटी के एक नए अध्ययन के अनुसार, ये कण रासायनिक प्रतिक्रियाओं का कारण बन सकते हैं जो सुरक्षात्मक ओजोन-परत "> ओजोन परत को नष्ट कर देते हैं जो सूर्य के हानिकारक पराबैंगनी विकिरण से पृथ्वी की रक्षा करती है जबकि वहां निलंबित रहती है।

अध्ययन, जो नेचर में प्रकाशित होगा, "ब्लैक समर" मेगा-फायर के धुएं पर केंद्रित है जो पूर्वी ऑस्ट्रेलिया में दिसंबर 2019 से जनवरी 2020 तक जला था। आग, जो देश में रिकॉर्ड पर सबसे विनाशकारी थी, झुलस गई करोड़ों एकड़ और दस लाख टन से अधिक धुआं वातावरण में छोड़ा।

MIT टीम ने एक नई रासायनिक प्रतिक्रिया की पहचान की जिसके द्वारा ऑस्ट्रेलियाई जंगल की आग के धुएं के कणों ने ओजोन की कमी को बदतर बना दिया। इस प्रतिक्रिया को ट्रिगर करके, ऑस्ट्रेलिया, न्यूजीलैंड, और अफ्रीका और दक्षिण अमेरिका के कुछ हिस्सों में दक्षिणी गोलार्ध में मध्य-अक्षांश पर आग ने कुल ओजोन के 3-5 प्रतिशत की कमी में योगदान दिया।

शोधकर्ताओं का मॉडल यह भी इंगित करता है कि ध्रुवीय क्षेत्रों में आग का प्रभाव अंटार्कटिका के ऊपर ओजोन छेद के किनारों को खा रहा था। 2020 के अंत तक, ऑस्ट्रेलियाई जंगल की आग के धुएं के कणों ने अंटार्कटिक ओजोन छिद्र को 2.5 मिलियन वर्ग किलोमीटर तक चौड़ा कर दिया था - पिछले वर्ष की तुलना में इसके क्षेत्र का 10 प्रतिशत।

यह स्पष्ट नहीं है कि लंबे समय तक जंगल की आग का ओजोन रिकवरी पर क्या प्रभाव पड़ेगा। संयुक्त राष्ट्र ने हाल ही में रिपोर्ट दी है कि ओजोन-क्षयकारी रसायनों को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करने के निरंतर अंतर्राष्ट्रीय प्रयास के कारण, दुनिया भर में ओजोन छेद और ओजोन रिक्तीकरण एक रिकवरी ट्रैक पर हैं। लेकिन MIT के अध्ययन से पता चलता है कि जब तक ये रसायन वातावरण में बने रहते हैं, तब तक बड़ी आग एक प्रतिक्रिया को भड़का सकती है जो अस्थायी रूप से ओजोन को कम कर देती है।

"2020 की ऑस्ट्रेलियाई आग वास्तव में विज्ञान समुदाय के लिए एक वेक-अप कॉल थी," सुसान सोलोमन, एमआईटी में पर्यावरण अध्ययन के ली और गेराल्डिन मार्टिन प्रोफेसर और एक प्रमुख जलवायु वैज्ञानिक कहते हैं, जिन्होंने पहली बार अंटार्कटिक ओजोन छेद के लिए जिम्मेदार रसायनों की पहचान की थी। . "जंगल की आग के प्रभाव को पहले [अनुमानों] ओजोन रिकवरी में शामिल नहीं किया गया था। और मुझे लगता है कि यह प्रभाव इस बात पर निर्भर हो सकता है कि ग्रह के गर्म होने पर आग अधिक लगातार और तीव्र हो जाती है या नहीं।"

अध्ययन का नेतृत्व सोलोमन और एमआईटी स्नातक छात्र पीडोंग वांग, चीन के ग्वांगझू में पर्यावरण और जलवायु अनुसंधान संस्थान, राष्ट्रीय महासागरीय और वायुमंडलीय प्रशासन, वायुमंडलीय अनुसंधान के लिए राष्ट्रीय केंद्र और कोलोराडो स्टेट यूनिवर्सिटी के सहयोगियों के साथ कर रहे हैं।

नया अध्ययन सोलोमन और उनके सहयोगियों द्वारा 2022 की खोज पर विस्तार करता है, जिसमें उन्होंने पहली बार जंगल की आग और ओजोन की कमी के बीच एक रासायनिक लिंक की पहचान की थी। शोधकर्ताओं ने पाया कि मूल रूप से क्लोरोफ्लोरोकार्बन (सीएफसी) के रूप में कारखानों द्वारा उत्सर्जित क्लोरीन युक्त यौगिक, अग्नि एरोसोल की सतह के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं। यह बातचीत, उन्होंने पाया, एक रासायनिक झरना बंद कर दिया जो क्लोरीन मोनोऑक्साइड का उत्पादन करता था - परम ओजोन-क्षयकारी अणु। उनके परिणामों से पता चला कि ऑस्ट्रेलियाई जंगल की आग ने इस नई पहचानी गई रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से ओजोन को नष्ट कर दिया।

"लेकिन यह उन सभी परिवर्तनों की व्याख्या नहीं करता है जो समताप मंडल में देखे गए थे," सोलोमन कहते हैं। "क्लोरीन से संबंधित रसायन शास्त्र का एक पूरा समूह था जो पूरी तरह से अजीब था।"

नए अध्ययन में, टीम ने ऑस्ट्रेलियाई जंगल की आग के बाद समताप मंडल में अणुओं की संरचना का बारीकी से अवलोकन किया। उन्होंने उपग्रह डेटा के तीन स्वतंत्र सेटों की छानबीन की और देखा कि आग लगने के बाद के महीनों में, हाइड्रोक्लोरिक एसिड की सांद्रता मध्य-अक्षांश पर महत्वपूर्ण रूप से गिर गई, जबकि क्लोरीन मोनोऑक्साइड में वृद्धि हुई।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल) समताप मंडल में मौजूद है क्योंकि सीएफसी समय के साथ स्वाभाविक रूप से टूट जाते हैं। जब तक क्लोरीन एचसीएल के रूप में बंधा रहता है, तब तक उसे ओजोन को नष्ट करने का मौका नहीं मिलता है। लेकिन अगर एचसीएल अलग हो जाता है, तो क्लोरीन ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया कर ओजोन-क्षयकारी क्लोरीन मोनोऑक्साइड बना सकता है।

ध्रुवीय क्षेत्रों में, एचसीएल अलग हो सकता है जब यह लगभग 155 केल्विन के ठंडे तापमान पर बादल के कणों की सतह के साथ संपर्क करता है। हालाँकि, इस प्रतिक्रिया के मध्य अक्षांशों पर होने की उम्मीद नहीं थी, जहाँ तापमान बहुत अधिक गर्म होता है।

सोलोमन कहते हैं, "तथ्य यह है कि मध्य-अक्षांश पर एचसीएल इस अभूतपूर्व राशि से गिरा है, मेरे लिए एक खतरे का संकेत था।"

उसने सोचा: क्या होगा यदि एचसीएल धुएं के कणों के साथ गर्म तापमान पर और ओजोन को नष्ट करने के लिए क्लोरीन जारी करने के तरीके से भी बातचीत कर सके? यदि इस तरह की प्रतिक्रिया संभव थी, तो यह अणुओं के असंतुलन और ऑस्ट्रेलियाई जंगल की आग के बाद देखी गई ओजोन की कमी की व्याख्या करेगी।

सुलैमान और उसके सहयोगियों ने रासायनिक साहित्य के माध्यम से यह देखने के लिए खोदा कि किस तरह के कार्बनिक अणु एचसीएल के साथ गर्म तापमान पर इसे अलग करने के लिए प्रतिक्रिया कर सकते हैं।

सोलोमन कहते हैं, "देखो और देखो, मैंने सीखा है कि एचसीएल कार्बनिक प्रजातियों की पूरी विस्तृत श्रृंखला में बेहद घुलनशील है।" "यह बहुत सारे यौगिकों पर चमकना पसंद करता है।"

तब सवाल यह था कि क्या ऑस्ट्रेलियाई जंगल की आग ने उन यौगिकों में से किसी को भी छोड़ा जो एचसीएल के टूटने और ओजोन के किसी भी बाद के क्षरण को ट्रिगर कर सकते थे। जब आग लगने के बाद शुरुआती दिनों में टीम ने धुएं के कणों की संरचना को देखा, तो तस्वीर कुछ भी थी लेकिन स्पष्ट थी।

"मैंने उस सामान को देखा और अपने हाथों को फेंक दिया और सोचा, वहां इतनी सारी चीज़ें हैं, मैं इसे कैसे समझ पाऊंगा?" सोलोमन याद करते हैं। "लेकिन तब मुझे एहसास हुआ कि एचसीएल ड्रॉप देखने से पहले वास्तव में कुछ सप्ताह लग गए थे, इसलिए आपको वास्तव में वृद्ध जंगल की आग के कणों पर डेटा देखने की जरूरत है।"

जब टीम ने अपनी खोज का विस्तार किया, तो उन्होंने पाया कि धुएं के कण महीनों तक बने रहे, मध्य अक्षांशों पर समताप मंडल में घूमते रहे, उसी क्षेत्र और समय में जब एचसीएल की सांद्रता गिर गई।

सोलोमन कहते हैं, "यह वृद्ध धुएं के कण हैं जो वास्तव में बहुत अधिक एचसीएल लेते हैं।" "और फिर आपको, आश्चर्यजनक रूप से, वही प्रतिक्रियाएं मिलती हैं जो आपको ओजोन छिद्र में मिलती हैं, लेकिन मध्य अक्षांशों पर, बहुत गर्म तापमान पर।"

जब टीम ने वायुमंडलीय रसायन विज्ञान के एक मॉडल में इस नई रासायनिक प्रतिक्रिया को शामिल किया और ऑस्ट्रेलियाई जंगल की आग की स्थितियों का अनुकरण किया, तो उन्होंने मध्य-अक्षांश पर पूरे समताप मंडल में ओजोन की 5 प्रतिशत कमी देखी और ओजोन छिद्र का 10 प्रतिशत चौड़ा हो गया। अंटार्कटिका।

एचसीएल के साथ प्रतिक्रिया संभवतः मुख्य मार्ग है जिसके द्वारा जंगल की आग ओजोन को कम कर सकती है। लेकिन सोलोमन का अनुमान है कि समताप मंडल में अन्य क्लोरीन युक्त यौगिक बह रहे होंगे, जिससे जंगल की आग खुल सकती है।

"वहाँ अब समय के खिलाफ एक तरह की दौड़ है," सुलैमान कहते हैं। "उम्मीद है, जलवायु परिवर्तन के साथ आग की आवृत्ति बढ़ने से पहले, क्लोरीन युक्त यौगिकों को नष्ट कर दिया गया होगा। ग्लोबल वार्मिंग और इन क्लोरीन युक्त यौगिकों के बारे में सतर्क रहने का यह और अधिक कारण है।" (एएनआई)