स्टीव रिंटौल, लेखक प्रदान की
अंटार्कटिका दुनिया के सबसे बड़े झरने के लिए मंच तैयार करता है। कार्रवाई समुद्र की सतह के नीचे होती है। यहाँ, खरबों टन ठंडा, घना, ऑक्सीजन युक्त पानी महाद्वीपीय शेल्फ से झरता है और बड़ी गहराई तक डूब जाता है। यह अंटार्कटिक "निचला पानी" धीरे-धीरे बढ़ने से पहले, हजारों किलोमीटर दूर गहरे समुद्र की धाराओं में समुद्र तल के साथ उत्तर में फैलता है।
इस तरह, अंटार्कटिका महासागरीय धाराओं के एक वैश्विक नेटवर्क को चलाता है जिसे "उलट परिसंचरण" कहा जाता है जो दुनिया भर में गर्मी, कार्बन और पोषक तत्वों का पुनर्वितरण करता है। पलटना पृथ्वी की जलवायु को स्थिर रखने के लिए महत्वपूर्ण है। गहरे समुद्र में ऑक्सीजन पहुंचने का यह मुख्य तरीका भी है।
लेकिन ऐसे संकेत हैं कि यह प्रचलन धीमा हो रहा है और यह भविष्यवाणी की तुलना में दशकों पहले हो रहा है। इस मंदी में अंटार्कटिक तटों और गहरे समुद्र के बीच संबंध को बाधित करने की क्षमता है, जिसका पृथ्वी की जलवायु, समुद्र स्तर और समुद्री जीवन पर गहरा प्रभाव पड़ेगा।
हमारे नया शोध, नेचर क्लाइमेट चेंज नामक पत्रिका में आज प्रकाशित, अंटार्कटिका के आसपास के गहरे समुद्र में पिछले तीन दशकों में कैसे और क्यों बदलाव आया है, इसे समझने के लिए वास्तविक दुनिया के अवलोकनों का उपयोग करता है। हमारे मापों से पता चलता है कि पलटने वाला परिसंचरण लगभग एक तिहाई (30%) धीमा हो गया है और गहरे समुद्र में ऑक्सीजन का स्तर घट रहा है। ऐसा पहले भी हो रहा है जलवायु मॉडल भविष्यवाणी की।
हमने पाया कि अंटार्कटिक की बर्फ के पिघलने से अंटार्कटिक के नीचे के पानी का निर्माण बाधित हो रहा है। पिघला हुआ पानी अंटार्कटिक सतह के पानी को ताज़ा, कम घना बनाता है, और इसलिए डूबने की संभावना कम होती है। यह पलटते परिसंचरण पर ब्रेक लगाता है।
अब यह एक झरना है: महाद्वीपीय शेल्फ से रॉस सागर में गहरे समुद्र में बहने वाला घना पानी। ऑस्ट्रेलिया में ओशन-सी आइस मॉडलिंग के लिए कंसोर्टियम (COSIMA) और नेशनल कम्प्यूटेशनल इन्फ्रास्ट्रक्चर।
क्यों इस बात करता है?
जैसे-जैसे नीचे के पानी का प्रवाह धीमा होता है, गहरे समुद्र में ऑक्सीजन की आपूर्ति कम होती जाती है। सिकुड़ती ऑक्सीजन युक्त निचली पानी की परत को फिर गर्म पानी से बदल दिया जाता है जो ऑक्सीजन में कम होता है, जिससे ऑक्सीजन का स्तर और कम हो जाता है।
महासागरीय जंतु, बड़े और छोटे, ऑक्सीजन में छोटे से छोटे परिवर्तन पर भी प्रतिक्रिया करते हैं। गहरे समुद्र के जानवर कम ऑक्सीजन की स्थिति के अनुकूल होते हैं लेकिन फिर भी उन्हें सांस लेनी पड़ती है। ऑक्सीजन की कमी के कारण वे दूसरे क्षेत्रों में शरण ले सकते हैं या अपने व्यवहार को अनुकूलित कर सकते हैं। मॉडल सुझाव देते हैं कि हम हैं बंद 25% तक की अपेक्षित गिरावट के साथ इन जानवरों के लिए उपलब्ध "व्यवहार्य" पर्यावरण के संकुचन के लिए।
पलटने की गति धीमी भी हो सकती है तेज ग्लोबल वार्मिंग। पलटने वाला संचलन कार्बन डाइऑक्साइड और गर्मी को गहरे समुद्र में ले जाता है, जहां इसे संग्रहीत किया जाता है और वातावरण से छिपाया जाता है। जैसे-जैसे समुद्र की भंडारण क्षमता कम होती जाती है, वातावरण में अधिक कार्बन डाइऑक्साइड और गर्मी बची रहती है। यह प्रतिक्रिया ग्लोबल वार्मिंग को तेज करती है।
समुद्र तल तक पहुँचने वाले अंटार्कटिक तल के पानी की मात्रा में कमी भी बढ़ जाती है समुद्र का स्तर क्योंकि इसकी जगह लेने वाला गर्म पानी ज्यादा जगह घेरता है (तापीय प्रसार).
शेल्फ जल के ताज़ा होने से घने पानी का प्रवाह कम हो जाता है और गहरे ऑक्सीकरण को कम करते हुए पलटने वाले संचलन के सबसे गहरे हिस्से को धीमा कर देता है। कैथी गुन, लेखक प्रदान की
चिंताजनक बदलाव के संकेत
नीचे के पानी का अवलोकन करना चुनौतीपूर्ण है। दक्षिणी महासागर दूरस्थ है और ग्रह पर सबसे तेज़ हवाओं और सबसे बड़ी लहरों का घर है। सर्दियों के दौरान समुद्री बर्फ से पहुंच भी प्रतिबंधित होती है, जब नीचे का पानी बन जाता है।
इसका मतलब है कि गहरे दक्षिणी महासागर के अवलोकन विरल हैं। फिर भी, जहाज यात्राओं से लिए गए बार-बार पूर्ण-गहराई माप ने गहरे समुद्र में चल रहे परिवर्तनों की झलक प्रदान की है। नीचे पानी की परत है गर्म, कम घना और पतला हो रहा है.
सैटेलाइट डेटा से पता चलता है कि अंटार्कटिक बर्फ की चादर है सिकुड़. तेजी से पिघलने वाले क्षेत्रों के डाउनस्ट्रीम में लिए गए महासागर माप से पता चलता है कि पिघला हुआ पानी है लवणता को कम करना (और घनत्व) तटीय जल का।
उपग्रह डेटा के आधार पर पिछले कुछ दशकों में अंटार्कटिक बर्फ के बड़े पैमाने पर नुकसान, यह दर्शाता है कि 2002 और 2020 के बीच, अंटार्कटिका ने प्रति वर्ष औसतन ~ 150 बिलियन मीट्रिक टन बर्फ बहाया, जिससे समुद्र में पिघला हुआ पानी जुड़ गया और समुद्र का स्तर बढ़ गया (स्रोत: नासा) ).
ये संकेत एक चिंताजनक बदलाव की ओर इशारा करते हैं, लेकिन अभी भी गहरे पलटने वाले संचलन का कोई प्रत्यक्ष अवलोकन नहीं है।
हमने क्या किया?
हमने अलग-अलग प्रकार के अवलोकनों को एक नए तरीके से संयोजित किया, उनकी प्रत्येक खूबियों का लाभ उठाया।
जहाजों द्वारा एकत्रित पूर्ण गहराई माप समुद्र के घनत्व का स्नैपशॉट प्रदान करते हैं, लेकिन आमतौर पर एक दशक में एक बार दोहराया जाता है। दूसरी ओर मूरेड उपकरण, घनत्व और गति का निरंतर माप प्रदान करते हैं, लेकिन केवल एक विशेष स्थान पर सीमित समय के लिए।
हमने एक नया दृष्टिकोण विकसित किया है जो जहाज डेटा, मूरिंग रिकॉर्ड और एक उच्च रिज़ॉल्यूशन संख्यात्मक सिमुलेशन को जोड़ती है ताकि अंटार्कटिक तलीय जल प्रवाह की ताकत की गणना की जा सके और यह गहरे समुद्र में कितनी ऑक्सीजन पहुंचा सके।
हमारा अध्ययन ऑस्ट्रेलिया के दक्षिण में एक गहरे बेसिन पर केंद्रित है जो कई स्रोतों से नीचे का पानी प्राप्त करता है। ये स्रोत बड़े पिघले पानी के आदानों के नीचे की ओर स्थित हैं, इसलिए इस क्षेत्र में जलवायु-प्रेरित गहरे महासागरीय परिवर्तनों की प्रारंभिक चेतावनी प्रदान करने की संभावना है।
निष्कर्ष आश्चर्यजनक हैं। तीन दशकों में, 1992 और 2017 के बीच, इस क्षेत्र का उलटा परिसंचरण लगभग एक तिहाई (30%) धीमा हो गया, जिससे कम ऑक्सीजन गहराई तक पहुंच पाई। यह धीमा अंटार्कटिका के करीब ताज़ा होने के कारण हुआ था।
हमने पाया कि यह ताजगी अंटार्कटिक तल के पानी के घनत्व और मात्रा को कम करती है, साथ ही साथ जिस गति से यह बहती है।
देखी गई मंदी और भी अधिक होती अगर यह एक अल्पकालिक जलवायु घटना के लिए नहीं होती जिसने ए को प्रेरित किया नीचे के पानी के गठन की आंशिक और अस्थायी वसूली. बढ़ी हुई लवणता द्वारा संचालित पुनर्प्राप्ति, अंटार्कटिक महाद्वीपीय शेल्फ पर लवणता परिवर्तन के लिए नीचे के पानी के गठन की संवेदनशीलता को दर्शाती है।
चिंताजनक रूप से, ये अवलोकन दिखाते हैं कि परिवर्तन 2050 तक होने का अनुमान है पहले से ही चल रहे हैं।
अंटार्कटिक पलटने वाली मंदी से प्रेरित रसातल महासागर का गर्म होना, श्रेय: मैथ्यू इंग्लैंड और कियान ली।
आगे क्या?
दुनिया के गर्म होते ही अंटार्कटिका से बर्फ का नुकसान जारी रहने, यहां तक कि इसमें तेजी आने की उम्मीद है। हम हैं 1.5 को पार करना लगभग तय? 2027 तक ग्लोबल वार्मिंग सीमा.
अधिक बर्फ के नुकसान का मतलब अधिक ताजगी होगा, इसलिए हम संचलन में मंदी का अनुमान लगा सकते हैं और गहरी ऑक्सीजन की कमी जारी रहेगी।
मंदी के परिणाम अंटार्कटिका तक ही सीमित नहीं रहेंगे। उलटा संचलन पूरे वैश्विक महासागर में फैला हुआ है और जलवायु परिवर्तन और समुद्र के स्तर में वृद्धि की गति को प्रभावित करता है। यह समुद्री जीवन के लिए विघटनकारी और हानिकारक भी होगा।
हमारा शोध ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के लिए कड़ी मेहनत - और तेजी से - काम करने का एक और कारण प्रदान करता है।
लेखक के बारे में
कैथी गुन, सीएसआईआरओ; मैथ्यू इंग्लैंड, एआरसी ऑस्ट्रेलियन सेंटर फॉर एक्सीलेंस इन अंटार्कटिक साइंस (एसीईएएस) के साइंटिया प्रोफेसर और उप निदेशक, UNSW सिडनी, तथा स्टीव रिंटौल, सीएसआईआरओ फेलो, सीएसआईआरओ
इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
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