“इस प्रकार, माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन में अनुमानित वृद्धि इस समस्या को और बढ़ाने में योगदान देगी
अध्ययन के मुख्य लेखक और ईटीएच ज्यूरिख इंस्टीट्यूट ऑफ एनवायर्नमेंटल इंजीनियरिंग में ईटीएच पोस्टडॉक्टोरल फेलो एलोन निसान कहते हैं, “हेटरोट्रॉफ़िक श्वसन दर के अधिक सटीक अनुमान प्राप्त करने की तत्काल आवश्यकता पर जोर दिया गया है।”
ये निष्कर्ष न केवल पहले के अध्ययनों की पुष्टि करते हैं बल्कि विभिन्न जलवायु क्षेत्रों में हेटरोट्रॉफ़िक मिट्टी श्वसन के तंत्र और परिमाण में अधिक सटीक अंतर्दृष्टि भी प्रदान करते हैं। कई मापदंडों पर निर्भर अन्य मॉडलों के विपरीत, एलोन निसान द्वारा विकसित नया गणितीय मॉडल, केवल दो महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कारकों का उपयोग करके अनुमान प्रक्रिया को सरल बनाता है: मिट्टी की नमी और मिट्टी का तापमान।
यह मॉडल एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है क्योंकि इसमें सभी जैव-भौतिकीय प्रासंगिक स्तरों को शामिल किया गया है, जिसमें मिट्टी की संरचना और मिट्टी के पानी के वितरण के सूक्ष्म पैमाने से लेकर वनों, संपूर्ण पारिस्थितिक तंत्र, जलवायु क्षेत्रों और यहां तक कि वैश्विक पैमाने जैसे पौधों के समुदायों तक शामिल है। ईटीएच इंस्टीट्यूट ऑफ एनवायर्नमेंटल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर, पीटर मोल्नार, इस सैद्धांतिक मॉडल के महत्व पर प्रकाश डालते हैं जो बड़े पृथ्वी प्रणाली मॉडल को पूरक करता है, उन्होंने कहा, “मॉडल मिट्टी की नमी और मिट्टी के तापमान के आधार पर माइक्रोबियल श्वसन दर के अधिक सीधे अनुमान की अनुमति देता है। इसके अलावा, यह हमारी समझ को बढ़ाता है कि विभिन्न जलवायु क्षेत्रों में विषमपोषी श्वसन ग्लोबल वार्मिंग में कैसे योगदान देता है।”
ध्रुवीय CO2 उत्सर्जन दोगुना से अधिक होने की संभावना
पीटर मोल्नार और एलोन निसान के नेतृत्व में अनुसंधान सहयोग का एक प्रमुख निष्कर्ष यह है कि माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन में वृद्धि जलवायु क्षेत्रों में भिन्न होती है। ठंडे ध्रुवीय क्षेत्रों में, वृद्धि में सबसे महत्वपूर्ण योगदान गर्म और समशीतोष्ण क्षेत्रों के विपरीत, तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि के बजाय मिट्टी की नमी में गिरावट है। एलोन निसान ने ठंडे क्षेत्रों की संवेदनशीलता पर प्रकाश डालते हुए कहा, “पानी की मात्रा में मामूली बदलाव से भी ध्रुवीय क्षेत्रों में श्वसन दर में काफी बदलाव हो सकता है।”
दूसरी ओर, अन्य जलवायु क्षेत्रों में मिट्टी, जो पहले से ही अपेक्षाकृत शुष्क है और आगे सूखने की संभावना है, माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन में तुलनात्मक रूप से कम वृद्धि दर्शाती है। हालाँकि, जलवायु क्षेत्र के बावजूद, तापमान का प्रभाव लगातार बना रहता है: जैसे-जैसे मिट्टी का तापमान बढ़ता है, वैसे-वैसे माइक्रोबियल CO2 का उत्सर्जन भी बढ़ता है।
प्रत्येक जलवायु क्षेत्र द्वारा कितना CO2 उत्सर्जन बढ़ेगा
2021 तक, मिट्टी के सूक्ष्मजीवों से अधिकांश CO2 उत्सर्जन मुख्य रूप से पृथ्वी के गर्म क्षेत्रों से उत्पन्न हो रहा है। विशेष रूप से, इनमें से 67 प्रतिशत उत्सर्जन उष्णकटिबंधीय से, 23 प्रतिशत उपोष्णकटिबंधीय से, 10 प्रतिशत समशीतोष्ण क्षेत्रों से, और मात्र 0.1 प्रतिशत आर्कटिक या ध्रुवीय क्षेत्रों से आता है।
गौरतलब है कि शोधकर्ताओं ने 2021 में देखे गए स्तरों की तुलना में इन सभी क्षेत्रों में माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन में पर्याप्त वृद्धि का अनुमान लगाया है। वर्ष 2100 तक, उनके अनुमान ध्रुवीय क्षेत्रों में 119 प्रतिशत, उष्णकटिबंधीय में 38 प्रतिशत, में 40 प्रतिशत की वृद्धि दर्शाते हैं। उपोष्णकटिबंधीय, और समशीतोष्ण क्षेत्रों में 48 प्रतिशत।
क्या मिट्टी वायुमंडल के लिए CO2 सिंक या CO2 स्रोत होगी?
मिट्टी में कार्बन संतुलन, यह निर्धारित करता है कि मिट्टी कार्बन स्रोत या सिंक के रूप में कार्य करती है या नहीं, दो महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के बीच परस्पर क्रिया पर निर्भर करती है: प्रकाश संश्लेषण, जिससे पौधे CO2 को आत्मसात करते हैं, और श्वसन, जो CO2 जारी करता है। इसलिए, यह समझने के लिए माइक्रोबियल CO2 उत्सर्जन का अध्ययन करना आवश्यक है कि क्या मिट्टी भविष्य में CO2 को संग्रहित करेगी या छोड़ेगी।
“इस कारण जलवायु परिवर्तन, इन कार्बन प्रवाहों का परिमाण – प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से प्रवाह और श्वसन के माध्यम से बहिर्वाह दोनों – अनिश्चित रहता है। हालाँकि, यह परिमाण कार्बन सिंक के रूप में मिट्टी की वर्तमान भूमिका को प्रभावित करेगा,” एलोन निसान बताते हैं।
अपने चल रहे अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने मुख्य रूप से हेटरोट्रॉफ़िक श्वसन पर ध्यान केंद्रित किया है। हालाँकि, उन्होंने अभी तक CO2 उत्सर्जन की जांच नहीं की है जो पौधे स्वपोषी श्वसन के माध्यम से छोड़ते हैं। इन कारकों की आगे की खोज से मिट्टी के पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर कार्बन गतिशीलता की अधिक व्यापक समझ मिलेगी।
