थर्मोस्टेट की तरह, आबोहवा के कारण नष्ट होने या अपक्षय नामक एक प्रक्रिया के द्वारा चट्टानें, बारिश और कार्बन डाइऑक्साइड हजारों वर्षों से पृथ्वी की जलवायु को नियंत्रित करने में मदद करते हैं। पेन स्टेट के वैज्ञानिकों के नेतृत्व में किया गया यह नया अध्ययन इस बात का पता लगा रहा है कि, तापमान में बदलाव से थर्मोस्टेट कैसे प्रतिक्रिया करता है।
यहां बताते चलें की थर्मोस्टेट या तापस्थापी एक ऐसी युक्ति है जो किसी तंत्र के तापमान को एक निश्चित तापमान के आसपास लगातार बनाए रखती है।
पेन स्टेट में इवान पुग विश्वविद्यालय के भूविज्ञान के प्रोफेसर सुसान ब्रैंटली ने कहा, इस ग्रह पर अरबों वर्षों से जीवन है, इसलिए हम जानते हैं कि पृथ्वी का तापमान पानी और जीवन जीने के लिए पर्याप्त रूप से स्थिर बना हुआ है। सिलिकेट की चट्टानों का नष्ट होना या अपक्षय एक थर्मोस्टेट है, लेकिन कोई भी कभी भी इसकी तापमान संवेदनशीलता पर सहमत नहीं हुआ।
क्योंकि कई कारक आबोहवा के कारण नष्ट हो जाते हैं, वैज्ञानिकों ने कहा कि तापमान में बदलाव के प्रति प्रतिक्रिया कैसे होती है, इसका वैश्विक अनुमान लगाने के लिए केवल प्रयोगशाला प्रयोगों के परिणामों का उपयोग करना चुनौतीपूर्ण है।
शोधकर्ताओं ने दुनिया भर के 45 जगहों की मिट्टी और पृथ्वी पर प्रमुख चट्टानों के नष्ट होने को समझने के लिए माप और मिट्टी के विश्लेषण किए, उन निष्कर्षों का उपयोग दुनिया भर में यह अनुमान लगाने के लिए किया कि नष्ट होने की प्रक्रिया तापमान से किस तरह प्रतिक्रिया करती है।
ब्रैंटली ने कहा जब आप प्रयोगशाला में प्रयोग करते हैं जहां मिट्टी या नदी से नमूने लेते हैं, तो उनका अलग-अलग महत्व होता है। हमने इस शोध में उन विभिन्न स्थानीय पैमानों को देखने की कोशिश की और यह पता लगाया कि हम दुनिया भर के भू-रसायनविदों के इन सभी आंकड़ों को कैसे समझ सकते हैं जो धरती पर अपक्षय के बारे में जमा कर रहे हैं। यह अध्ययन इस बात का एक मॉडल है कि हम इसे कैसे कर सकते हैं।
अपक्षय पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड के संतुलन का हिस्सा है। पृथ्वी के इतिहास में ज्वालामुखियों ने बड़ी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन किया है, लेकिन धरती को एक गर्म घर में बदलने के बजाय, अपक्षय के माध्यम से ग्रीनहाउस गैस को धीरे-धीरे हटा दिया जाता है।
वर्षा वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड लेती है और एक कमजोर अम्ल बनाती है जो पृथ्वी पर गिरती है और सिलिकेट चट्टानों को सतह से दूर कर देती है। वैज्ञानिकों ने कहा कि इसके उप-उत्पादों को धाराओं और नदियों द्वारा समुद्र में ले जाया जाता है जहां कार्बन अंततः तलछटी चट्टानों में दब जाती है।
ब्रैंटली ने कहा, लंबे समय से यह परिकल्पना की गई है कि ज्वालामुखियों से वायुमंडल में प्रवेश करने वाले कार्बन डाइऑक्साइड और लाखों वर्षों में अपक्षय द्वारा बाहर निकाले जाने के बीच संतुलन धरती के तापमान को अपेक्षाकृत स्थिर रखता है। यह तब होता है जब वातावरण में अधिक कार्बन डाइऑक्साइड होती है और ग्रह गर्म हो जाता है, अपक्षय तेज हो जाता है और अधिक कार्बन डाइऑक्साइड बाहर खींच लेता है। जब ग्रह ठंडा होता है, अपक्षय धीमा हो जाता है।
लेकिन इस बारे में बहुत जानकारी नहीं है कि बदलते तापमान के प्रति मौसम कितना संवेदनशील है, आंशिक रूप से इसमें शामिल लंबे स्थानीय और समय के पैमाने के कारण ऐसा हो सकता है।
ब्रैंटली ने कहा कि विज्ञान का महत्वपूर्ण क्षेत्र जो सबसे ऊंचाई वाली वनस्पति से लेकर गहरे भूजल तक के परिदृश्य का पता लगता है, वैज्ञानिकों को अपक्षय को प्रभावित करने वाली जटिल अंदर ही अंदर होने वाली क्रियाओं को बेहतर ढंग से समझने में मदद की है।
उदाहरण के लिए, चट्टानों को तोड़ने के लिए पानी को दरारों में जाने और इससे संबंधित सामग्री को तोड़ना शुरू करना पड़ेगा। ऐसा होने के लिए, चट्टान में बड़े, खुली हुई सतह वाले इलाके होने चाहिए और ऐसा उन क्षेत्रों में होने की संभावना कम होती है जहां मिट्टी गहरी होती है।
ब्रैंटली ने कहा, यह केवल तभी होता है जब आप स्थानीय और समय के पैमाने को पार करना शुरू करते हैं, कि आप वास्तव में क्या देखना शुरू करते हैं। सतह क्षेत्र वास्तव में महत्वपूर्ण है। आप प्रयोगशाला में उस समाधान के लिए सभी दर स्थिरांक को माप सकते हैं, लेकिन जब तक आप मुझे यह नहीं बता सकते कि प्राकृतिक प्रणाली में सतह क्षेत्र कैसे बनता है, आप कभी भी पूर्वानुमान लगाने में सक्षम नहीं होंगे।
वैज्ञानिकों ने बताया कि प्रयोगशाला में तापमान संवेदनशीलता माप उनके अध्ययन में मिट्टी और नदियों के अनुमान से कम थे। प्रयोगशाला और फील्ड वाली जगहों से अवलोकनों का उपयोग करते हुए, उन्होंने अपक्षय के वैश्विक तापमान पर निर्भरता का अनुमान लगाने के लिए अपने निष्कर्षों को बढ़ाया।
उनका मॉडल यह समझने में मददगार हो सकता है कि अपक्षय भविष्य के जलवायु परिवर्तन पर कैसे प्रतिक्रिया देगा। वातावरण से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड खींचने के लिए अपक्षय बढ़ाने के मानव निर्मित प्रयासों का मूल्यांकन करने में जैसे कार्बन को अलग करने में।
वैज्ञानिकों ने कहा कि गर्माहट से अपक्षय की गति तेज हो सकती है, मनुष्यों द्वारा जोड़े गए वातावरण से सभी कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकालने में हजारों या सैकड़ों हजारों साल लग सकते हैं। यह अध्ययन साइंस नामक पत्रिका में प्रकाशित हुआ है।