हे मानव, तुमने ये क्या किया? महासागरों का रंग बदल दिया

पिछले 20 वर्षों में महासागर का रंग (oceans changing colours) काफी बदल गया है, और इसका कारण मानव-प्रेरित जलवायु परिवर्तन है। यह तथ्य एमआईटी, यूके में राष्ट्रीय समुद्र विज्ञान केंद्र और अन्य जगहों के वैज्ञानिकों की रिपोर्ट पर आधारित है।

नेचर (Nature) में छपे एक अध्ययन में, टीम लिखती है कि उन्होंने पिछले दो दशकों में समुद्र के रंग में बदलाव का पता लगाया है जिसे केवल प्राकृतिक, साल-दर-साल परिवर्तनशीलता द्वारा नहीं समझाया जा सकता है। ये रंग परिवर्तन, हालांकि मानव आंखों के लिए सूक्ष्म हैं, दुनिया के 56 प्रतिशत महासागरों में हुए हैं – जो की पृथ्वी पर कुल भूमि क्षेत्र से बहुत बड़ा है।

विशेष रूप से, शोधकर्ताओं ने पाया कि भूमध्य रेखा के पास उष्णकटिबंधीय महासागर क्षेत्र समय के साथ लगातार हरे हो गए हैं। समुद्र के रंग में बदलाव से संकेत मिलता है कि सतही महासागर के भीतर पारिस्थितिकी तंत्र भी बदल रहा होगा, क्योंकि समुद्र का रंग उसके पानी में जीवों और सामग्रियों का शाब्दिक प्रतिबिंब है।

हालांकि इस समय शोधकर्ता यह नहीं कह सकते कि बदलते रंग को प्रतिबिंबित करने के लिए समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र वास्तव में कैसे बदल रहे हैं। लेकिन वे एक बात को लेकर काफी आश्वस्त हैं: मानव-प्रेरित जलवायु परिवर्तन संभवतः इसका कारण है।

एमआईटी के पृथ्वी, वायुमंडलीय और ग्रह विज्ञान विभाग और केंद्र में वरिष्ठ अनुसंधान वैज्ञानिक, अध्ययन की सह-लेखिका स्टेफ़नी डुट्किविक्ज़ कहती हैं, “मैं कई वर्षों से सिमुलेशन चला रही हूं जो मुझे बता रहा है कि समुद्र के रंग में ये बदलाव होने वाले हैं।” वैश्विक परिवर्तन विज्ञान के लिए. “वास्तव में ऐसा होते देखना आश्चर्यजनक नहीं है, बल्कि भयावह है। और ये परिवर्तन हमारी जलवायु में मानव-प्रेरित परिवर्तनों के अनुरूप हैं।”

“यह इस बात का अतिरिक्त सबूत देता है कि मानवीय गतिविधियाँ पृथ्वी पर जीवन को बड़े पैमाने पर कैसे प्रभावित कर रही हैं,” यूके के साउथेम्प्टन में नेशनल ओशनोग्राफी सेंटर के प्रमुख लेखक बीबी कैल पीएचडी ’19 कहते हैं। “यह एक और तरीका है जिससे मनुष्य जीवमंडल को प्रभावित कर रहे हैं ।

अध्ययन के सह-लेखकों में नेशनल ओशनोग्राफी सेंटर की स्टेफ़नी हेंसन, ओरेगन स्टेट यूनिवर्सिटी के केल्सी बिस्सन और मेन विश्वविद्यालय के इमैनुएल बॉस भी शामिल हैं।

महासागरों के रंग

समुद्र का रंग उसकी ऊपरी परतों के भीतर मौजूद हर चीज़ का एक दृश्य उत्पाद है। आम तौर पर, जो पानी गहरे नीले रंग का होता है वह बहुत कम जीवन को दर्शाता है, जबकि हरा पानी पारिस्थितिक तंत्र की उपस्थिति का संकेत देता है, और मुख्य रूप से फाइटोप्लांकटन – पौधे जैसे सूक्ष्म जीव जो ऊपरी महासागर में प्रचुर मात्रा में होते हैं और जिनमें हरा वर्णक क्लोरोफिल होता है। वर्णक प्लवक को सूर्य का प्रकाश प्राप्त करने में मदद करता है, जिसका उपयोग वे वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ने और इसे शर्करा में परिवर्तित करने के लिए करते हैं।

फाइटोप्लांकटन समुद्री खाद्य जाल की नींव है जो क्रिल, मछली, समुद्री पक्षी और समुद्री स्तनधारियों तक उत्तरोत्तर अधिक जटिल जीवों को बनाए रखता है। फाइटोप्लांकटन भी समुद्र की कार्बन डाइऑक्साइड को पकड़ने और संग्रहीत करने की क्षमता वाली एक शक्तिशाली मांसपेशी है। इसलिए वैज्ञानिक सतही महासागरों में फाइटोप्लांकटन की निगरानी करने और यह देखने के लिए उत्सुक हैं कि ये आवश्यक समुदाय जलवायु परिवर्तन पर कैसे प्रतिक्रिया दे सकते हैं। ऐसा करने के लिए, वैज्ञानिकों ने समुद्र की सतह से कितनी नीली बनाम हरी रोशनी परावर्तित होती है, इसके अनुपात के आधार पर क्लोरोफिल में परिवर्तनों को ट्रैक किया है, जिसे अंतरिक्ष से मॉनिटर किया जा सकता है।

लेकिन लगभग एक दशक पहले, हेंसन, जो वर्तमान अध्ययन के सह-लेखक हैं, ने अन्य लोगों के साथ एक पेपर प्रकाशित किया था, जिसमें दिखाया गया था कि, यदि वैज्ञानिक अकेले क्लोरोफिल पर नज़र रख रहे थे, तो किसी भी प्रवृत्ति का पता लगाने के लिए कम से कम 30 साल की निरंतर निगरानी की आवश्यकता होगी। जो विशेष रूप से जलवायु परिवर्तन से प्रेरित था। टीम ने तर्क दिया कि इसका कारण यह था कि साल-दर-साल क्लोरोफिल में बड़े, प्राकृतिक बदलाव क्लोरोफिल सांद्रता पर किसी भी मानवजनित प्रभाव को प्रभावित करेंगे। इसलिए सामान्य शोर के बीच एक सार्थक, जलवायु-परिवर्तन-संचालित संकेत चुनने में कई दशक लगेंगे।

2019 में, डुटकिविज़ और उनके सहयोगियों ने एक अलग पेपर प्रकाशित किया, जिसमें एक नए मॉडल के माध्यम से दिखाया गया कि क्लोरोफिल की तुलना में अन्य समुद्री रंगों में प्राकृतिक भिन्नता बहुत छोटी है। इसलिए, जलवायु-परिवर्तन-संचालित परिवर्तनों के किसी भी संकेत को अन्य समुद्री रंगों के छोटे, सामान्य बदलावों पर पता लगाना आसान होना चाहिए। उन्होंने भविष्यवाणी की कि इस तरह के बदलाव 30 वर्षों की निगरानी के बजाय 20 के भीतर स्पष्ट होने चाहिए।

“तो मैंने सोचा, क्या अकेले क्लोरोफिल के बजाय इन सभी अन्य रंगों में एक प्रवृत्ति की तलाश करना उचित नहीं है?” कैल कहते हैं. “स्पेक्ट्रम के बिट्स से केवल एक संख्या का अनुमान लगाने की कोशिश करने के बजाय, पूरे स्पेक्ट्रम को देखना उचित है।”

रिसर्च की विधि

वर्तमान अध्ययन में, सीएएल और टीम ने एक्वा उपग्रह पर मॉडरेट रेजोल्यूशन इमेजिंग स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (एमओडीआईएस) द्वारा लिए गए समुद्र के रंग के माप का विश्लेषण किया, जो 21 वर्षों से समुद्र के रंग की निगरानी कर रहा है। MODIS सात दृश्यमान तरंग दैर्ध्य में माप लेता है, जिसमें दो रंग भी शामिल हैं जिनका उपयोग शोधकर्ता पारंपरिक रूप से क्लोरोफिल का अनुमान लगाने के लिए करते हैं।

उपग्रह द्वारा पहचाने गए रंग में अंतर इतना सूक्ष्म है कि मानव की आंखों के लिए अंतर करना संभव नहीं है। हमारी आंखों को समुद्र का अधिकांश भाग नीला दिखाई देता है, जबकि वास्तविक रंग में सूक्ष्मतर तरंग दैर्ध्य का मिश्रण हो सकता है, नीले से हरे और यहां तक कि लाल तक।

सीएएल ने 2002 से 2022 तक उपग्रह द्वारा मापे गए सभी सात महासागर रंगों का एक साथ उपयोग करके एक सांख्यिकीय विश्लेषण किया। उन्होंने सबसे पहले यह देखा कि एक निश्चित वर्ष के दौरान सात रंग एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में कितने बदले, जिससे उन्हें उनकी प्राकृतिक विविधताओं का अंदाजा हुआ। फिर उन्होंने यह देखने के लिए ज़ूम आउट किया कि दो दशकों की लंबी अवधि में समुद्र के रंग में ये वार्षिक बदलाव कैसे बदल गए। इस विश्लेषण से सामान्य वर्ष-दर-वर्ष परिवर्तनशीलता से ऊपर एक स्पष्ट प्रवृत्ति सामने आई।

यह देखने के लिए कि क्या यह प्रवृत्ति जलवायु परिवर्तन से संबंधित है, उन्होंने फिर 2019 के डुटकिविज़ मॉडल को देखा। इस मॉडल ने दो परिदृश्यों के तहत पृथ्वी के महासागरों का अनुकरण किया: एक ग्रीनहाउस गैसों के अतिरिक्त के साथ, और दूसरा इसके बिना। ग्रीनहाउस-गैस मॉडल ने भविष्यवाणी की है कि 20 वर्षों के भीतर एक महत्वपूर्ण प्रवृत्ति दिखाई देनी चाहिए और इस प्रवृत्ति के कारण दुनिया के लगभग 50 प्रतिशत सतही महासागरों में समुद्र के रंग में बदलाव आना चाहिए – लगभग वही जो केएल ने वास्तविक दुनिया के उपग्रह डेटा के अपने विश्लेषण में पाया था।

“इससे पता चलता है कि हम जो रुझान देख रहे हैं वह पृथ्वी प्रणाली में कोई यादृच्छिक बदलाव नहीं है,” कैएल कहते हैं। “यह मानवजनित जलवायु परिवर्तन के अनुरूप है।”

टीम के नतीजे बताते हैं कि क्लोरोफिल से परे समुद्र के रंगों की निगरानी से वैज्ञानिकों को समुद्री पारिस्थितिक तंत्र में जलवायु-परिवर्तन-प्रेरित परिवर्तनों का पता लगाने का एक स्पष्ट, तेज़ तरीका मिल सकता है।

डुटकिविज़ कहते हैं, “महासागरों का रंग बदल गया है।” “और हम यह नहीं कह सकते कि कैसे। लेकिन हम कह सकते हैं कि रंग में परिवर्तन प्लवक समुदायों में परिवर्तन को दर्शाता है, जो प्लवक पर फ़ीड करने वाली हर चीज को प्रभावित करेगा। इससे यह भी बदल जाएगा कि महासागर कितना कार्बन ग्रहण करेगा, क्योंकि विभिन्न प्रकार के प्लवक में ऐसा करने की अलग-अलग क्षमता होती है। इसलिए, हमें उम्मीद है कि लोग इसे गंभीरता से लेंगे। ऐसा नहीं है कि केवल मॉडल ही भविष्यवाणी कर रहे हैं कि ये बदलाव होंगे। अब हम इसे घटित होते हुए देख सकते हैं, और महासागर बदल रहा है।”

इस शोध को आंशिक रूप से नासा द्वारा समर्थन दिया गया था।