वैज्ञानिक समुदाय, सरकारों, मानवीय संगठनों और यहां तक कि सैन्य योजनाकारों के बीच, जलवायु परिवर्तन को आज मानवता के सामने सबसे बड़ा खतरा माना जाता है। अकाल, बीमारी, बाढ़, विस्थापन, चरम मौसम, और अराजकता के परिणाम के बीच की वृद्धि के बीच, यह स्पष्ट है कि जिस तरह से हम अपने ग्रह को गर्म करने के लिए पैदा कर रहे हैं, उसके भयानक परिणाम हो रहे हैं।
लेकिन वहाँ परिदृश्यों की एक संख्या है जहाँ अब किया जा रहा नुकसान बड़े पैमाने पर विलुप्त होने के लिए एक भगोड़ा प्रभाव हो सकता है। इस संभावना को नासा और नेशनल साइंस फाउंडेशन (एनएसएफ) के समर्थन के साथ एमआईटी के प्रोफेसर डैनियल रोथमैन द्वारा किए गए एक हालिया अध्ययन में चित्रित किया गया था। रोथमैन के अनुसार, हम "कार्बन थ्रेसहोल्ड" को नष्ट करने के खतरे में हैं जो पृथ्वी के महासागरों के साथ एक भगोड़ा प्रभाव पैदा कर सकता है।
रोथमैन, भूभौतिकी के प्रोफेसर और एमआईटी के पृथ्वी विभाग, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान में लोरेन्ज़ सेंटर के सह-निदेशक, ने पिछले कुछ वर्षों में हमें उस महत्वपूर्ण सीमा के बारे में चेतावनी देते हुए बिताया है जिसका हम सामना कर रहे हैं। 2017 में वापस, उन्होंने एक पेपर प्रकाशित किया साइंस एडवांस चेतावनी दी कि कैसे पृथ्वी के महासागरों ने 2100 तक पर्याप्त कार्बन डाइऑक्साइड को एक सामूहिक विलोपन के लिए रखा हो सकता है।
तब से, रोथमैन ने इस भविष्यवाणी को परिष्कृत किया है कि जिस तरह से एक महत्वपूर्ण सीमा से आगे बढ़ने के बाद कार्बन चक्र प्रतिक्रिया करता है। अपने नए पेपर में, जो में दिखाई दिया राष्ट्रीय विज्ञान - अकादमी की कार्यवाही, रोथमैन ने एक साधारण गणितीय मॉडल नियोजित किया जिसे उन्होंने पृथ्वी के ऊपरी महासागर में कार्बन चक्र का प्रतिनिधित्व करने के लिए विकसित किया और जब यह सीमा पार हो जाती है तो यह कैसे व्यवहार कर सकता है।
इस चक्र में कार्बन को पृथ्वी के वायुमंडल में (बड़े पैमाने पर ज्वालामुखीय गतिविधि के माध्यम से) छोड़ा जाता है और इसे कार्बोनेट खनिजों के रूप में पृथ्वी के मेंटल में संग्रहित किया जाता है। हमारे महासागर एक "कार्बन सिंक" के रूप में भी काम करते हैं, वायुमंडलीय कार्बन को हवा से निकालते हैं और इसे कार्बोनिक एसिड में परिवर्तित करते हैं। इस चक्र ने समय के साथ ग्रह के तापमान और महासागर की अम्लता के स्तर को स्थिर रखा है।
जब वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड समुद्री जल में घुल जाता है, तो यह समुद्र के कार्बोनेट आयनों की सांद्रता को कम करने का भी प्रभाव पड़ता है। जब वे एक निश्चित सीमा से नीचे गिरते हैं, तो कैल्शियम कार्बोनेट से बने गोले घुलने लगते हैं और जो जीव सुरक्षा के लिए उन पर निर्भर रहते हैं, उनके लिए कठिन समय बच जाता है।
यह दो कारणों से हानिकारक है। एक ओर, इसका मतलब है कि समुद्री जीवन चक्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा मरना शुरू हो जाएगा। दूसरी तरफ, ऊपरी समुद्र से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने में गोले महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह उन जीवों के परिणामस्वरूप होता है जो अपने गोले पर निर्भर होकर समुद्र के तल में डूबने में मदद करते हैं, उनके साथ कार्बनिक कार्बनिक कार्बन ले जाते हैं।
इसलिए, वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड (और परिणामस्वरूप महासागर अम्लीकरण) में वृद्धि का मतलब कम कैल्सीफाइंग जीवों और कम कार्बन डाइऑक्साइड को हटा दिया जाएगा। जैसा कि रोथमैन ने एमआईटी न्यूज के साथ हाल ही में एक साक्षात्कार में समझाया:
"यह एक सकारात्मक प्रतिक्रिया है अधिक कार्बन डाइऑक्साइड अधिक कार्बन डाइऑक्साइड की ओर जाता है। गणितीय दृष्टिकोण से सवाल यह है कि क्या ऐसी प्रतिक्रिया प्रणाली को अस्थिर करने के लिए पर्याप्त है? ”
यह प्रक्रिया पृथ्वी के इतिहास के दौरान कई बार हुई है। जैसा कि रोथमैन ने अपने अध्ययन में संकेत दिया, तलछटी परतों के अध्ययन से प्राप्त सबूत बताते हैं कि पिछले 540 मिलियन वर्षों में दर्जनों बार कार्बन के महासागरों के भंडार तेजी से (और फिर बरामद) हुए। इनमें से सबसे नाटकीय एक ही समय में पृथ्वी के इतिहास में पांच महान सामूहिक विलुप्त होने के चार के आसपास हुआ।
इनमें से प्रत्येक मामले में, रोथमान ने निष्कर्ष निकाला है कि कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि होती है (चाहे क्रमिक या अचानक) आखिरकार एक सीमा से पीछे धकेल दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप रासायनिक प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं। इसने चरम महासागर के अम्लीकरण और मूल ट्रिगर के प्रभावों के प्रवर्धन का नेतृत्व किया।
रोथमान के मॉडल में लगभग आधे व्यवधानों के लिए क्या अधिक है, कार्बन में वृद्धि की दर अनिवार्य रूप से एक ही थी क्योंकि वे गति में सेट थे। जबकि अतीत में ट्रिगर ज्वालामुखीय गतिविधि या अन्य प्राकृतिक घटनाओं के कारण सबसे अधिक होने की संभावना थी, ये दसियों हजारों वर्षों के दौरान हुए। आज मानवता पम्पिंग कर रही है2 भूवैज्ञानिक रिकॉर्ड में पहले से अनसुनी दर पर वातावरण में।
यह रोथमान के अध्ययन के मुख्य निष्कर्षों में से एक था, जिसमें पता चला कि वह दर जिस पर CO2 शुरू की प्रणाली अजीब से बाहर दस्तक में एक प्रमुख भूमिका निभाता है। जबकि कार्बन चक्र में मामूली गड़बड़ी समय के साथ समाप्त हो जाएगी और समग्र समुद्री स्थिरता को प्रभावित नहीं करेगी, सीओ का तेजी से परिचय।2 सकारात्मक प्रतिक्रिया का एक झरना होता है जो समस्या को बढ़ाता है।
आज, रोथमैन का दावा है कि हम "उत्तेजना के बहाने" हैं, और यदि ऐसा होता है, तो परिणामस्वरूप प्रतिक्रिया और प्रभाव पिछले वैश्विक तबाही के समान होने की संभावना है। "एक बार जब हम दहलीज पर होते हैं, तो हमें कैसे मिला, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता," उन्होंने कहा। "एक बार जब आप इसे खत्म कर लेते हैं, तो आप इस बात से निपटते हैं कि पृथ्वी कैसे काम करती है, और यह अपनी सवारी पर चलती है।"
प्लस साइड पर, उनके अध्ययन से यह भी पता चला कि पृथ्वी के महासागरों (अम्लीकरण के वर्तमान स्तरों के आधार पर) अंततः संतुलन में वापस आ जाएंगे, लेकिन केवल दसियों हजारों वर्षों के बाद। यह पैटर्न भूवैज्ञानिक रिकॉर्ड के अनुरूप है, विशेष रूप से कम से कम तीन बड़े पैमाने पर विलुप्त होने के साथ माना जाता है जिसे निरंतर बड़े पैमाने पर ज्वालामुखी से संबंधित माना जाता है।
दूसरे शब्दों में, यदि एन्थ्रोपोजेनिक कार्बन उत्सर्जन थ्रेशोल्ड को पार कर जाता है और इससे आगे निकलता है, तो परिणाम पिछले जन-विलुप्त होने के साथ ही गंभीर हो सकते हैं। "यह जानना मुश्किल है कि चीजें कैसे खत्म होंगी जो आज हो रही है," रोथमैन ने कहा। “लेकिन हम शायद एक महत्वपूर्ण सीमा के करीब हैं। कोई भी स्पाइक लगभग 10,000 वर्षों के बाद अपने अधिकतम तक पहुंच जाएगा। उम्मीद है कि इससे हमें समाधान खोजने का समय मिलेगा। ”
पहले से ही, वैज्ञानिक समुदाय मान लेता है कि मानवविज्ञानी सीओ2 उत्सर्जन का पृथ्वी के पर्यावरण पर प्रभाव पड़ रहा है - एक ऐसा प्रभाव जिसे सहस्राब्दियों तक महसूस किया जा सकता है। हालाँकि, यह अध्ययन बताता है कि उन परिणामों को पहले की अपेक्षा बहुत अधिक नाटकीय किया जा सकता है और एक निश्चित बिंदु से अपरिवर्तनीय हो सकता है। यदि और कुछ नहीं है, तो रोथमान का अध्ययन अभी लागू होने वाले समाधानों की आवश्यकता पर प्रकाश डालता है, जबकि अभी भी समय है।
