आर्कटिक व बोरियल में बन रहे हैं नए मीथेन हॉटस्पॉट: नासा

वैज्ञानिकों ने बताया कि नासा के गल्फस्ट्रीम तृतीय शोध विमान से देखने से पता चलता है कि, अलास्का मनुष्यों से अछूता एक प्राचीन जंगल जैसा दिखता है। जमीन हरी-भरी वनस्पतियों से आच्छादित है और चमकदार नीली झीलों से भरी है। बर्फ से ढके पहाड़ मानो आकाश को छू रहे हों और चॉकलेट दूध के रंग की नदियां पूरे परिदृश्य में सांप जैसी दिखती हैं। वहां मानवीय गतिविधियां, शहर, सड़कें, बुनियादी ढांचे का दिखाई देना मुश्किल है।

लेकिन करीब से निरीक्षण करने पर, मानवजनित बदलावों के कुछ संकेत दिखाई देते हैं। धंसी हुई जमीन के हिस्से। असामान्य रूप से झुके हुए पेड़। तालाब जहां कभी सूखी जमीन हुआ करती थी। जमीन और हवा से आंकड़े  एकत्र करने वाले वैज्ञानिकों ने बताया कि आर्कटिक पृथ्वी पर अधिकांश स्थानों की तुलना में जलवायु परिवर्तन से अधिक प्रभावित हो रहा है।

2015 से, नासा के आर्कटिक बोरियल वल्नेरेबिलिटी एक्सपेरिमेंट (एबीओवीई) में भाग लेने वाले वैज्ञानिक पृथ्वी के सुदूर उत्तरी क्षेत्रों पर जलवायु परिवर्तन के प्रभावों का अध्ययन कर रहे हैं और उन बदलावों को आपस में जोड़ने की कोशिश कर रहे हैं।

नासा के शोधकर्ता पीटर ग्रिफिथ ने कहा, एबीओवीई पर्यावरण में हो रहे बदलावों का बड़े पैमाने पर अध्ययन है, न कि केवल जलवायु परिवर्तन का। 

पिछले क्षेत्रीय और हवाई अभियानों ने पौधों के आवरण में बदलाव और जानवरों के प्रवासन पैटर्न को बदलने जैसी चीजों पर गौर किया। 2022 की गर्मियों में, टीम ने पर्माफ्रोस्ट पिघलना, झीलों से मीथेन उत्सर्जन और अलास्का और उत्तर-पश्चिमी कनाडा में जंगल की आग के प्रभावों की जांच की। उन्होंने शोध में उपयोग किए जाने वाले विमानों से अवलोकन करने वाले उपकरणों और जमीन पर माप एकत्र करने वाले वैज्ञानिकों के साथ काम किया।

हवा और अंतरिक्ष से आर्कटिक में हो रहे बदलाव की पड़ताल

आर्कटिक बोरियल वल्नेरेबिलिटी एक्सपेरिमेंट (एबीओवीई) के प्रमुख तरीकों में से एक हवाई अभियान है, जो नासा के गल्फस्ट्रीम तृतीय जैसे शोध विमानों का उपयोग करता है। इस वर्ष विमान को निर्जन हवाई वाहन सिंथेटिक एपर्चर रडार या यूएवीएसएआर के साथ रखा गया था, जो रेडियो तरंगों को भेजता है जो पृथ्वी की सतह से परावर्तित होती हैं और वैज्ञानिकों को नीचे की भूमि और पानी की सतहों के आकार का सटीक माप देती हैं। यह प्रक्रिया तब भी जारी रहती है जब बादल या घने वनस्पति इसके बीच आ जाते हैं।

प्रत्येक वर्ष एबीओवीई टीम के सदस्य अपने क्षेत्र के हिस्सों के साथ-साथ जंगल की आग से जलने के निशान और वैज्ञानिक रुचि के अन्य क्षेत्रों में उड़ान भरते हैं, जिससे वे हवा और जमीन दोनों से लिए गए मापों की तुलना कर सकते हैं। समय के साथ परिदृश्य कैसे विकसित होते हैं, यह देखने के लिए वे साल-दर-साल इन जगहों पर फिर से जाते हैं।

यूएवीएसएआर आगामी उपग्रह पर मुख्य उपकरण के समान है। नासा-इसरो (निसार) उपग्रह पृथ्वी और बर्फ का निरीक्षण करने के लिए भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन और नासा के बीच एक संयुक्त मिशन होगा। निसार नासा की आगामी अर्थ सिस्टम ऑब्जर्वेटरी का भी हिस्सा है।

निसार विज्ञान टीम के फ्रांज मेयर ने बताया कि एबीओवीई और यूएवीएसएआर अनुसंधान को वास्तव में एक अच्छा उदाहरण देते हैं कि एनआईएसएआर आंकड़े कैसे  दिखेंगे और वे इन डेटासेट से किस तरह का विज्ञान निकाल सकते हैं।

निसार दुनिया भर में साल भर आंकड़े एकत्र करेगा, जिससे एबीओवीई टीम जैसे शोध टीमों को महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं का अध्ययन करने में मदद मिलेगी। जिसमें मीथेन उत्सर्जन हॉटस्पॉट का विकास, कैसे और कहां हो रहा है, पर्माफ्रोस्ट पिघल रहा है, जंगल की आग के लंबे समय के परिणाम तब भी मिलते रहेंगे जबकि वे व्यक्तिगत रूप से वहां उपस्थित न हो।

पर्माफ्रोस्ट के पिघलने से बन रही हैं नई झीलें, यह नए मीथेन हॉटस्पॉट बना रहा है

पर्माफ्रोस्ट - मिट्टी की परतें जो कम से कम दो साल से जमी हुई हैं, जो अलास्का और उत्तर-पश्चिमी कनाडा के अधिकांश हिस्से में हैं। कुछ इलाकों में, विशेष रूप से आर्कटिक सर्कल के भीतर, परिदृश्य पर्माफ्रोस्ट बड़ी मात्रा में हैं। दूसरों में, यह जमी हुई मिट्टी हिस्सों में पाई जाती है। किसी भी तरह से, यह ज्यादातर हजारों सालों से जमी हुई होती है।

लेकिन जैसे-जैसे हमारा ग्रह गर्म होता है, पर्माफ्रोस्ट तेजी से पिघल रहा है। यह परिदृश्यों के आकार और वनस्पति को बदल रहा है और, कुछ मामलों में, नए तालाबों और झीलों का निर्माण कर रहा है जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के लिए हॉटस्पॉट भी हैं।

जब कठोर, जमी हुई पर्माफ्रोस्ट परत गर्म होती है, तो यह नरम, स्पंजी जमीन में बदल जाती है। वह दलदली जमीन डूब जाती है और उसके ऊपर की सड़कों, घरों और अन्य बुनियादी ढांचे को नुकसान पहुंचा सकती है। आंतरिक अलास्का जैसे कुछ क्षेत्रों में, पर्माफ्रोस्ट परत में बर्फ के बड़े टुकड़े भी होते हैं। जैसे ही पर्माफ्रोस्ट पिघलता है और यह बर्फ पिघलती है, परिणामी सिंकहोल पिघले पानी से भर सकते हैं और नए तालाब और झीलें बना सकते हैं।

गर्म तापमान जो पर्माफ्रोस्ट को पिघला देता है, उन सूक्ष्म जीवों की गतिविधि को भी बढ़ाता है जो मृत पौधों और अन्य पिघले हुए कार्बनिक पदार्थों को पचाते हैं। यह माइक्रोबियल मीथेन छोड़ते हैं, यह एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस जो झील की सतह पर बुलबुले बनाती है और वातावरण में प्रवेश करती है।

यह पिघलने की यह प्रक्रिया पूरे अलास्का और उत्तर-पश्चिमी कनाडा में हो रही है, जिसमें पहले से ही लाखों झीलें और तालाब हैं। लेकिन इनमें से अधिकांश झीलें सैकड़ों या हजारों साल पुरानी हैं, जिसका अर्थ है कि सूक्ष्म जीवों के पास सड़ाने के लिए कार्बनिक पदार्थ खत्म हो गए हैं और झीलें अब भारी मात्रा में मीथेन नहीं छोड़ रही हैं।

केटी वाल्टर एंथोनी ने कहा कि 2022 में, एबीओवीई टीम ने फेयरबैंक्स के ठीक बाहर बिग ट्रेल लेक की बारीकी से जांच की। बिग ट्रेल जैसी झीलें नई, युवा और महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे वही हैं जो भविष्य में जलवायु परिवर्तन और पर्माफ्रोस्ट पिघलने के रूप में बनने जा रही हैं। केटी वाल्टर एंथोनी, यूनिवर्सिटी ऑफ अलास्का-फेयरबैंक्स में एक पारिस्थितिकीविद् एबीओवीई टीम के साथ काम कर रहे हैं।

आर्कटिक और बोरियल आग अधिक चरम होती जा रही हैं

आर्कटिक और बोरियल परिदृश्य पर जंगल की आग के प्रभावों को समझने के लिए आकाश और जमीन से साल-दर-साल अवलोकन काफी महत्वपूर्ण हैं। आग लंबे समय से इन पारिस्थितिक तंत्रों का एक स्वाभाविक हिस्सा रही है। लेकिन जैसे-जैसे पृथ्वी की जलवायु बदलती है, इन क्षेत्रों में जंगल की आग बड़ी, लगातार और अधिक गंभीर होती जा रही है। यह पारिस्थितिक तंत्र के लिए आग लगने के बाद ठीक होना मुश्किल बना सकता है, पौधों को बदलना जो वापस उगते हैं और पर्माफ्रोस्ट पिघलने को तेज करते हैं।

अलास्का और उत्तर-पश्चिमी कनाडा में लगी आग महाद्वीपीय अमेरिका की आग से भिन्न हो सकती है। कभी-कभी जमीन खुद ही जल जाती है, क्योंकि पर्माफ्रोस्ट परत के ऊपर मिट्टी और कार्बनिक पदार्थ की नरम, पीट परत ज्वलनशील होती है। इसके अलावा, दूरदराज के इलाकों में आग आमतौर पर जलने के लिए छोड़ दी जाती है जब तक कि यह घरों या अन्य बुनियादी ढांचे के लिए खतरनाक न हो। 

एबीओवीई टीम ने कई वर्षों से लगी जंगल की आग पर हाल ही में काबू पाया है। उदाहरण के लिए, टीम ने 2019 फावड़ा क्रीक फायर और 2021 यानकोविच रोड फायर के जलने से पहले और बाद में साइट पर उड़ान भरी। इस तरह की उड़ानें वैज्ञानिकों को जंगल की आग के तत्काल प्रभाव और पारिस्थितिकी तंत्र की प्रतिक्रिया को देखने में मदद करती है। 

एबीओवीई टीम ने बताया कि उन्होंने न केवल पारिस्थितिक तंत्र पर स्थानीय प्रभावों का पता लगाया, बल्कि यह भी पता लगाया कि आग कैसे जलवायु में होने वाले बदलाव को बढ़ा सकती है।