सिडनी। दुनिया की वनस्पतियों में हवा से कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ2) को अवशोषित करने और इसे बायोमास के रूप में संग्रहित करने की उल्लेखनीय क्षमता है । ऐसा करते हुए, पौधे जलवायु परिवर्तन को धीमा कर देते हैं क्योंकि वे जो सीओ2 ग्रहण करते हैं वह ग्लोबल वार्मिंग में योगदान नहीं देता है। लेकिन अधिक प्रबल जलवायु परिवर्तन हुआ तो क्या होगा? वायुमंडलीय सीओ2, तापमान और वर्षा में अनुमानित परिवर्तनों पर वनस्पति कैसे प्रतिक्रिया देगी? साइंस एडवांसेज में आज प्रकाशित हमारा अध्ययन दर्शाता है कि पौधे पहले की तुलना में अधिक सीओ2 ग्रहण कर सकते हैं।
हमें जलवायु मॉडलिंग मिला जो पौधों के जीवन को बनाए रखने वाली प्रक्रियाओं के लिए सबसे अच्छा है, जो लगातार सबसे मजबूत सीओ2 अवशोषण की भविष्यवाणी करता है। सबसे जटिल मॉडल की भविष्यवाणी सबसे सरल संस्करण की तुलना में 20% अधिक थी। हमारे निष्कर्ष पौधों के लचीलेपन और जलवायु परिवर्तन को धीमा करने के लिए पेड़ लगाने और मौजूदा वनस्पति को संरक्षित करने के महत्व पर प्रकाश डालते हैं। हालाँकि यह अच्छी खबर है, लेकिन यह हमें जलवायु परिवर्तन के खिलाफ लड़ाई में ढील बरतने की इजाजत नहीं देती। वायुमंडलीय सीओ2 में तीव्र वृद्धि का मतलब है कि हमें अभी भी उत्सर्जन में कटौती करनी होगी।
पौधों द्वारा ग्रहण की गई सीओ2 का क्या होता है? पौधे प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से सीओ2 ग्रहण करते हैं। यह प्रक्रिया सूर्य की ऊर्जा का उपयोग हवा से सीओ2 को शर्करा में परिवर्तित करने या ‘‘ठीक’’ करने के लिए करती है जिसका उपयोग पौधे विकास और चयापचय गतिविधि के लिए करते हैं। पौधे उस सीओ2 का लगभग आधा भाग श्वसन के माध्यम से अपेक्षाकृत तेज़ी से वायुमंडल में वापस छोड़ देते हैं। दूसरे आधे हिस्से का उपयोग विकास के लिए किया जाता है और पौधे के बायोमास में लंबे समय तक - महीनों से लेकर सदियों तक रहता है। वह बायोमास अंततः मर जाता है और विघटित हो जाता है। कार्बन का कुछ हिस्सा फिर से वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है, लेकिन अन्य हिस्से मिट्टी में समा जाते हैं, जहां यह सैकड़ों वर्षों तक रह सकते हैं।
इसलिए, यदि पौधे अधिक सीओ2 ग्रहण करते हैं, तो संभावना है कि वनस्पति और मिट्टी में अधिक कार्बन जमा हो जाएगा। वार्षिक वैश्विक कार्बन बजट मूल्यांकन से पता चला है कि पिछले कुछ दशकों में कार्बन का यह ‘‘लैंड सिंक’’ वास्तव में बढ़ा है। इसके अलावा, बढ़ती भूमि कार्बन सिंक को बड़े पैमाने पर पौधों के प्रकाश संश्लेषण पर बढ़ते वायुमंडलीय सीओ2 के लाभकारी प्रभावों के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि पौधों और मिट्टी में संग्रहीत कार्बन वायुमंडलीय सीओ2 और इसलिए ग्लोबल वार्मिंग में वृद्धि को धीमा कर देता है।
वर्तमान जलवायु मॉडल में एक अंतर
लेकिन हमें कैसे पता चलेगा कि ज़मीन पर कितना कार्बन ग्रहण और संग्रहित किया गया है? इससे भी अधिक चुनौतीपूर्ण यह है कि हम कैसे अनुमान लगा सकते हैं कि भविष्य में क्या होगा? इन सवालों का जवाब देने का एक प्रयास तथाकथित स्थलीय जीवमंडल मॉडल का उपयोग करना है। ये मॉडल हमें बताते हैं कि पौधे कैसे कार्य करते हैं और वे जलवायु में परिवर्तन पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं। उदाहरण के लिए, हम प्रयोगों से जानते हैं कि पौधे उच्च सीओ2 सांद्रता में अधिक प्रकाश संश्लेषण करते हैं लेकिन जब उनके पास पर्याप्त पानी नहीं होता है तो प्रकाश संश्लेषण कम होता है।
मॉडल इस सारे ज्ञान को गणितीय समीकरणों के माध्यम से बताते हैं और उन्हें एक-दूसरे के साथ संवाद करने की अनुमति देते हैं। यह सब ज्ञान? खैर, वास्तव में नहीं, और यही हमारे शोध के लिए प्रेरणा थी। हालाँकि आज के स्थलीय जीवमंडल मॉडल में बहुत सारी प्रक्रियाएँ शामिल हैं, लेकिन जरूरी नहीं कि वे उन सभी तंत्रों और प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार हों जिनके बारे में हम जानते हैं कि वे अस्तित्व में हैं। पूरी दुनिया में किसी प्रक्रिया का आत्मविश्वास से प्रतिनिधित्व करने के लिए पर्याप्त डेटा या जानकारी उपलब्ध नहीं हो सकती है, या इसे मॉडल में शामिल करना - वैचारिक या तकनीकी रूप से - मुश्किल हो सकता है।
अध्ययन में क्या देखा गया?
हमने उन उपेक्षित प्रक्रियाओं में से तीन को सुस्थापित ऑस्ट्रेलियाई स्थलीय जीवमंडल मॉडल में शामिल किया। हमने इसका हिसाब लगाया: सीओ2 पत्ती के अंदर कितनी कुशलता से स्थानांतरित हो सकती है पौधे अपने आसपास के तापमान में परिवर्तन के साथ कैसे तालमेल बिठाते हैं कैसे वे पोषक तत्वों को सबसे किफायती तरीके से वितरित करते हैं। हमने प्रक्रियाओं को यथासंभव यथार्थवादी रूप से शामिल करने के लिए नवीनतम डेटा और शोध प्रकाशनों का उपयोग किया। फिर एक मजबूत जलवायु परिवर्तन परिदृश्य वाले मॉडल के साथ हमारा सामना हुआ और हमने देखा कि इस सदी के अंत तक पौधे कितना सीओ2 ग्रहण करेंगे। हमने इस प्रयोग को मॉडल के आठ अलग-अलग संस्करणों के साथ दोहराया।
सबसे सरल संस्करण में तीन शारीरिक तंत्रों में से किसी का भी ज़िक्र नहीं था। सबसे जटिल संस्करण इन तीनों के लिए जिम्मेदार है। परिणाम आश्चर्यजनक रूप से स्पष्ट थे: मॉडल जितना अधिक जटिल होगा, पौधों द्वारा अनुमानित सीओ2 ग्रहण उतना ही अधिक होगा। मॉडल संस्करण जो कम से कम दो तंत्रों (अधिक पारिस्थितिक यथार्थवाद वाले) के लिए जिम्मेदार थे, ने लगातार सबसे मजबूत सीओ2 ग्रहण की भविष्यवाणी की - सबसे सरल संस्करण की तुलना में 20% अधिक। जलवायु कार्रवाई के लिए इसका क्या मतलब है? मॉडेलर्स के लिए यह महत्वपूर्ण खबर है. यह हमें हमारे वर्तमान मॉडलों के बारे में बताता है, जो आमतौर पर इस जटिलता सीमा के निचले सिरे पर होते हैं, जो भविष्य में पौधों द्वारा सीओ2 ग्रहण करने की संभावना को कम आंकते हैं।
इन परिणामों से पता चलता है कि पौधे गंभीर जलवायु परिवर्तन के प्रति भी काफी लचीले हो सकते हैं। हालाँकि, हमने इसे केवल पौधे के शारीरिक दृष्टिकोण से देखा। मॉडलों में अन्य प्रक्रियाएं अभी भी अत्यधिक सरलीकृत हैं, जैसे आग और सूखे के प्रभाव और उनसे उबरना। भविष्य में पौधे सीओ2 को कितने प्रभावी ढंग से अवशोषित करेंगे, इसकी पूरी तस्वीर पाने के लिए हमें स्पष्ट रूप से इन प्रक्रियाओं को बेहतर ढंग से समझने की आवश्यकता है। और अंतिम लेकिन महत्वपूर्ण बात, क्योंकि पौधे जलवायु परिवर्तन से लड़ने में मदद करते हैं, इसलिए मौजूदा पौधों के बायोमास को संरक्षित करना और खोई हुई वनस्पति को बहाल करना आवश्यक है। लेकिन जबकि पौधे पहले की अपेक्षा अधिक मेहनती सहायक हो सकते हैं, वे कभी भी हमारे लिए भारी काम नहीं करेंगे। जीवाश्म ईंधन उत्सर्जन में भारी कटौती करके जलवायु परिवर्तन से लड़ना अभी भी हम मनुष्यों पर निर्भर है। कोई शॉर्टकट नहीं है।
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