सेनोज़ोइक की गर्म अवधि के दौरान बढ़ी हुई महासागरीय ऑक्सीजन

मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर केमिस्ट्री के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय टीम के एक नए अध्ययन से पता चलता है कि खुले समुद्र में होने वाले ऑक्सीजन की कमी वाले क्षेत्र अतीत की लंबी गर्म अवधि के दौरान सिकुड़ गए हैं।

ऑक्सीजन की कमी जीवन को कठिन बना देती है। यह न केवल समुद्र तल से 7000 मीटर से ऊपर के पहाड़ी क्षेत्रों पर लागू होता है, बल्कि जल निकायों पर भी लागू होता है। उदाहरण के लिए, पश्चिम अमेरिका और पश्चिम अफ्रीका के तट से दूर उष्णकटिबंधीय जल में और उत्तरी हिंद महासागर में, केवल विशेष धीमी गति से चयापचय करने वाले रोगाणुओं और जीव जैसे जेलीफ़िश जीवित रह सकते हैं।

पिछले 50 वर्षों में, खुले समुद्र में ऑक्सीजन की कमी वाले क्षेत्र में वृद्धि हुई है। यह न केवल समुद्री पारिस्थितिक तंत्र के लिए, बल्कि तटीय आबादी और उन देशों के लिए भी बड़ी समस्याएँ हैं जो भोजन और आय के लिए मत्स्य पालन पर निर्भर हैं। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह घटना ग्लोबल वार्मिंग के लिए जिम्मेदार है। गर्म पानी में कम ऑक्सीजन घुलेगी, और उष्णकटिबंधीय समुद्री परतें अधिक स्तरीकृत हो सकती हैं। लेकिन यह विकास कैसे जारी रहेगा?पिछली गर्म अवधि में क्या हुआ था?

मेंज में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर केमिस्ट्री में एलेक्जेंड्रा ऑर्डरसेट और अल्फ्रेडो मार्टिनेज गार्सिया के नेतृत्व में एक टीम द्वारा हाल ही में किए गए एक अध्ययन से पता चला है कि खुले समुद्र में, पिछले गर्म अवधि के दौरान ऑक्सीजन की कमी वाला क्षेत्र सिकुड़ गया है।

महासागर की पिछली ऑक्सीजन सामग्री को तलछट में पढ़ा जा सकता है

शोधकर्ताओं ने इस खोज के बारे में एक समुद्री तलछट संग्रह से पढ़ा। ड्रिल कोर का उपयोग पेड़ के छल्ले जैसी पिछली पर्यावरणीय परिस्थितियों को जानने के लिए किया जा सकता है। अन्य बातों के अलावा, तलछटी परतें पिछले महासागरों की ऑक्सीजन सामग्री के बारे में जानकारी प्रदान करती हैं। यह फोरामिनिफेरा जैसे सूक्ष्मजीवों के कारण होता है जो कभी समुद्र की सतह पर रहते थे, जिनके कंकाल समुद्र तल में डूब गए जहां वे तलछट का हिस्सा बन गए।

ये ज़ोप्लांकटन अपने पूरे जीवन में नाइट्रोजन जैसे रासायनिक तत्वों को अवशोषित करते थे, और नाइट्रोजन का समस्थानिक अनुपात पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर था। ऑक्सीजन की कमी की स्थिति में, जीवाणु विकृतीकरण होता है। इस प्रक्रिया में, बैक्टीरिया द्वारा पोषक तत्व नाइट्रेट रासायनिक रूप से आणविक नाइट्रोजन (N2) में कम हो जाते हैं। वे भारी समस्थानिकों के बजाय पानी से प्रकाश समस्थानिकों को अवशोषित करना पसंद करते हैं, इसलिए समुद्र में बैक्टीरिया के सक्रिय होने की अवधि के दौरान प्रकाश 14N का अनुपात भारी 15N हो जाता है। इस अलग-अलग आइसोटोप सिग्नल का उपयोग पिछले एनोक्सिक ज़ोन की सीमा निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।

पिछले गर्म समय के दौरान उष्णकटिबंधीय प्रशांत अच्छी तरह से ऑक्सीजन युक्त था

फोरामिनिफेरा से नाइट्रोजन समस्थानिकों का उपयोग करते हुए, मेनज़ और प्रिंसटन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने पाया कि पूर्वी उष्णकटिबंधीय ने दिखाया कि उत्तरी प्रशांत जल स्तंभ का विकृतीकरण काफी कम हो गया था।

ऑर्डरसेट ने हाल ही में नेचर में लिखा है, “हमें इस स्पष्ट प्रभाव की उम्मीद नहीं थी। उच्च वैश्विक तापमान और कम विकृतीकरण दरों के बीच एक संबंध हमें यह निष्कर्ष निकालने के लिए प्रेरित करता है कि उष्णकटिबंधीय प्रशांत क्षेत्र में हाइपोक्सिक क्षेत्र सिकुड़ गया है।” यह पत्रिका में प्रकाशित परिणामों का वर्णन करता है।

डुसेनबरी में भूवैज्ञानिक और भूभौतिकीय विज्ञान के प्रोफेसर डैनियल सिगमैन कहते हैं, “इन खोजों को संभव बनाने के तरीकों को विकसित करने के लिए यह एक दशक लंबा अभियान रहा है।” “और हम पाते हैं कि ये प्रारंभिक परिणाम भी जलवायु और महासागर ऑक्सीजन स्थिति के बीच संबंधों के बारे में हमारे दृष्टिकोण को बदलते हैं।”

हालांकि, यह अनुमान लगाना संभव नहीं है कि ऑक्सीजन की कमी वाले खुले समुद्र के पानी के वर्तमान विस्तार के लिए इसका क्या अर्थ है। बहुत लंबी अवधि, “पैलियोक्लाइमेटोलॉजिस्ट ऑर्डरसेट कहते हैं। “ऐसा इसलिए है क्योंकि हम अभी तक नहीं जानते हैं कि परिवर्तन अल्पकालिक या दीर्घकालिक प्रक्रियाओं के कारण है।”

कारण खोजें

एक प्रमुख संभावना है कि ग्लोबल वार्मिंग के तहत ऑक्सीजन की कमी वाले क्षेत्रों में कमी आएगी, उष्णकटिबंधीय सतह के पानी के ऊपर उठने के कारण जैविक उत्पादकता में कमी है। गर्म मौसम के तहत भूमध्यरेखीय प्रशांत क्षेत्र में कम हवाओं ने उत्पादकता में गिरावट का कारण हो सकता है।

वर्तमान अध्ययन में, लेखक यह भी दिखाते हैं कि सेनोज़ोइक की दो गर्म अवधियों के दौरान (लगभग 16 मिलियन वर्ष पूर्व मध्य-मियोसीन जलवायु इष्टतम और लगभग 50 मिलियन वर्ष पूर्व प्रारंभिक इओसीन जलवायु इष्टतम), हमने यह भी पाया कि तापमान अंतर के बीच उच्च और निम्न अक्षांशों में वृद्धि होती है। यह अब की तुलना में बहुत छोटा था। ग्लोबल वार्मिंग और कमजोर उच्च और निम्न-अक्षांश तापमान अंतर दोनों ने उष्णकटिबंधीय हवाओं को कमजोर कर दिया है और पोषक तत्वों से भरपूर गहरे समुद्र के पानी में कमी आई है।

इसके परिणामस्वरूप सतह पर कम जैविक उत्पादकता होती है, कम मृत शैवाल कार्बनिक पदार्थ गहरे समुद्र में डूब जाते हैं, और कम ऑक्सीजन की खपत करने वाला ईंधन एनोक्सिक स्थितियों का कारण बनता है। घटनाओं का यह क्रम अपेक्षाकृत जल्दी हो सकता है। इसलिए, यदि इसी तरह के परिवर्तन मानव-चालित ग्लोबल वार्मिंग पर लागू होते हैं, तो आने वाले दशकों में खुले समुद्र में ऑक्सीजन की कमी की डिग्री घट सकती है।

वैकल्पिक रूप से, इसका कारण अंटार्कटिक महासागर में हजारों किलोमीटर दूर हो सकता है। अतीत में गर्म मौसम की लंबी अवधि के दौरान, दक्षिणी महासागर के सतही जल और गहरे महासागर (‘गहरे-समुद्र में तोड़फोड़’) के बीच त्वरित जल विनिमय के परिणामस्वरूप समुद्र के आंतरिक भाग में हाइपरॉक्सिया हो सकता है और हाइपोक्सिक क्षेत्रों का सिकुड़न हो सकता है। . यदि अंटार्कटिक महासागर के कारण अधिक शक्तिशाली गहरे समुद्र का पलटना सिकुड़ते उष्णकटिबंधीय हाइपोक्सिया का मुख्य कारण है, तो इस प्रभाव को स्पष्ट होने में कम से कम 100 वर्ष या उससे अधिक समय लगेगा।

“शायद दोनों तंत्र एक भूमिका निभाते हैं,” मार्टिनेज-गार्सिया कहते हैं।

भविष्य को ध्यान में रखते हुए

सिगमैन कहते हैं, “परिवर्तन के समय के बारे में मौजूदा अनिश्चितता को देखते हुए, हमारे निष्कर्षों का महासागर ऑक्सीजन के भविष्य के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।” यह बहुत संभावना है कि दुनिया के महासागरों के सतही जल में गिरावट जारी रहेगी, लेकिन हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि खुले समुद्र में ऑक्सीजन की कमी वाले क्षेत्र अंततः सिकुड़ जाएंगे। , महासागर में आज की तुलना में ऑक्सीजन में कमजोर स्थानिक परिवर्तनशीलता होगी, और यह समुद्री पारिस्थितिक तंत्र को प्रभावित करेगा।”

तटीय जल में, ऑक्सीजन की कमी तेज हो सकती है, पारिस्थितिक तंत्र और मानव गतिविधियों को नुकसान पहुंचा सकती है। हालांकि, खुले समुद्र में ऑक्सीजन की कमी वाले क्षेत्र पृथ्वी के रासायनिक और जैविक चक्रों के लिए मौलिक हैं। इसके अलावा, यह देखते हुए कि उष्ण कटिबंध में उत्पादकता घटने से समुद्री क्षेत्र सिकुड़ते हैं, इन परिवर्तनों के संयोजन से उष्णकटिबंधीय समुद्रों और उनके मत्स्य पालन की जैविक उत्पादकता पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है। जलवायु परिवर्तन से जुड़े जटिल व्यापक प्रभावों को देखते हुए, मानव-प्रेरित वार्मिंग को सीमित करने के प्रयासों की आवश्यकता है।

चटनी: एमपीजी