वैश्विक महासागर के दिन-रात के चक्र को स्पष्ट करने के लिए एक नया मॉडल
पादप प्लवक यह पृथ्वी पर सभी जीवन का आधार है। यह समझना कि ये प्रकाश संश्लेषक जीव समुद्री पर्यावरण पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, बाकी खाद्य वेब को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।
वैज्ञानिकों ने वैश्विक महासागर में फाइटोप्लांकटन के वितरण का मॉडल तैयार किया है। छवि क्रेडिट: नासा
हालांकि, वैश्विक समुद्री जैव-भू-रसायन के कंप्यूटर मॉडल में आमतौर पर दिन/रात या दैनिक प्रकाश चक्र शामिल नहीं होते हैं। महासागर के प्राथमिक उत्पादकों में प्रकाश संश्लेषण के लिए वह चक्र महत्वपूर्ण है।
पहली बार, यूएस नेशनल साइंस फाउंडेशन– समर्थन जीवविज्ञानी समुद्री जीवन प्रयोगशाला मैसाचुसेट्स फाइटोप्लांकटन पर प्रभावों का अध्ययन करने के लिए वैश्विक महासागर मॉडल में दैनिक चक्र शामिल करता है।
अनुसंधान में प्रकाशित भू-पारिस्थितिकी और जीवविज्ञान, यह जांचने वाले पहले शोधकर्ता थे कि दिन-रात का चक्र इन प्राथमिक उत्पादकों की जीवनी और विविधता को कैसे प्रभावित करता है।अनुसंधान भाग में किया गया था प्लम द्वीप पारिस्थितिकी तंत्र का दीर्घकालिक पारिस्थितिक अध्ययन साइट, फंडिंग एनएसएफअधिक.
मॉडल ने वैश्विक महासागर पर प्राकृतिक प्रकाश-अंधेरे चक्रों के साथ 15 नकली फाइटोप्लांकटन प्रजातियां प्रदान कीं। सिमुलेशन की तुलना उसी प्लवक मॉडल का उपयोग करके सिमुलेशन को नियंत्रित करने के लिए की गई थी, लेकिन 24 घंटे से अधिक औसत प्रकाश के साथ प्रकाशित किया गया था। लक्ष्य यह देखना था कि दैनिक प्रकाश चक्र ने फाइटोप्लांकटन उत्पादकता को कैसे प्रभावित किया और पोषक तत्वों की सांद्रता की गतिशीलता को बदल दिया।
नकली फाइटोप्लांकटन सभी अलग-अलग सेल आकार के थे और दो व्यापक पारिस्थितिक रणनीतियों के साथ दो अलग-अलग समूहों में विभाजित थे। ‘ग्लेनर्स’ ने उच्च ट्राफिक आत्मीयता वाली छोटी कोशिकाओं का अनुकरण किया (जिसका अर्थ है कि वे कम मात्रा में भी पानी के स्तंभ से पोषक तत्वों को पकड़ सकते हैं) लेकिन धीमी वृद्धि, जबकि ‘अवसरवादियों’ ने अधिकतम विकास का अनुकरण किया। हमने उच्च दर लेकिन कम पोषक तत्व आत्मीयता के साथ बड़ी कोशिकाओं का अनुकरण किया (वह है, पोषक तत्वों से भरपूर पानी ने बेहतर काम किया)। ये प्रयोगशाला संस्कृतियों के मापदंडों के आधार पर वास्तविक फाइटोप्लांकटन के प्रतिनिधित्व थे।
शोधकर्ताओं ने पाया कि सिम्युलेटेड फाइटोप्लांकटन के लिए सर्कैडियन लय वास्तव में महत्वपूर्ण हैं।
इस मॉडल ने दिखाया कि दैनिक चक्र सीमित पोषक तत्वों की उच्च सांद्रता से जुड़े हैं। इसका मतलब यह था कि कम अक्षांशों (40 ° S से 40 ° N) पर, सिम्युलेटेड अवसरवादी नियंत्रण सिमुलेशन की तुलना में कलेक्टरों की तुलना में अधिक प्रचुर मात्रा में थे। इसमें फाइटोप्लांकटन जैसे डायटम शामिल हैं। उच्च अक्षांशों पर यह तंत्र कम महत्वपूर्ण हो गया, जहां मौसमी प्रकाश चक्रों का प्रभाव दिन/रात चक्रों की तुलना में अधिक मजबूत होता है।
वैज्ञानिकों का अनुमान है कि वे यह नहीं समझते हैं कि फ़ाइटोप्लांकटन को प्राथमिक उत्पादकों के रूप में अपनी ऊर्जा खाद्य जाल के तल पर कैसे प्राप्त होती है।
दुनिया के महासागर विशाल हैं, और ऐसे ही मॉडल हैं जो उनका प्रतिनिधित्व करते हैं। समुद्र में जो हो रहा है उसकी जटिलता से निपटने के लिए, मॉडलर अक्सर कुछ प्रक्रियाओं को सरल बनाते हैं। एक विशिष्ट मॉडल में दिन/रात चक्र के बारीक विवरण जोड़ने के बजाय केवल मौसमी प्रकाश परिवर्तन शामिल होते हैं। पेपर के वरिष्ठ लेखक जो वैलिनो कहते हैं, यह काफी हद तक एक कम्प्यूटेशनल निर्णय है। “सामान्य तौर पर, यदि आपने बेहतर समय विवरण पर काम नहीं किया है, [the models] और तेज़ दौड़ें। “
यह समझने के लिए कि ग्लोबल वार्मिंग और बढ़ती कार्बन डाइऑक्साइड जलवायु परिवर्तन को कैसे प्रभावित करेगी, यह समझने के लिए महासागर कैसे काम करता है, यह समझना आवश्यक है। “यह मॉडल हमें बेहतर ढंग से समझने में मदद करेगा कि महासागर कैसे काम करता है, ” वैलिनो कहते हैं। उनका कहना है कि जैसे-जैसे वैज्ञानिक बेहतर महासागर मॉडल बनाते हैं, वे अंततः अनपेक्षित परिणामों को कम करते हुए जलवायु परिवर्तन के संभावित समाधानों की जांच के लिए उनका उपयोग करने में सक्षम हो सकते हैं।
“भविष्यवाणी करने में सक्षम होने के कारण फाइटोप्लांकटन का वितरण कैसे बदलेगा, खाद्य वेब में ऊपर की ओर प्रभाव पड़ता है,” वैलिनो कहते हैं। “यदि आप उस आधार में सही परिवर्तन नहीं प्राप्त कर सकते हैं, तो आप इसके ऊपर की चीज़ों को ठीक से नहीं जोड़ सकते।”
चटनी: एनएसएफअधिक
