"हम जानते हैं कि महासागर प्राकृतिक रूप से वातावरण में मीथेन को छोड़ता है, लेकिन हम जरूरी नहीं जानते कि कितना है।" (क्रेडिट: जोश विथर्स / अनप्लैश)
नए अनुसंधान डेटा विज्ञान का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए करते हैं कि प्रत्येक वर्ष समुद्र से और वातावरण में कितनी मीथेन जाती है।
मानव उत्सर्जन के प्रभावों की भविष्यवाणी करने के लिए, शोधकर्ताओं को वातावरण के मीथेन चक्र की पूरी तस्वीर की आवश्यकता है। उन्हें इनपुट का आकार जानने की जरूरत है - प्राकृतिक और मानव दोनों - साथ ही आउटपुट भी। उन्हें यह भी जानना होगा कि वातावरण में मीथेन कितने समय तक रहता है।
परिणाम, में प्रकाशित संचार प्रकृतिमीथेन चक्र अनुसंधान में एक लंबे समय तक अंतर को भरने और जलवायु वैज्ञानिकों को मानव गड़बड़ी की सीमा का बेहतर आकलन करने में मदद करेगा।
हर तीन साल में जलवायु वैज्ञानिकों के एक अंतरराष्ट्रीय समूह को बुलाया जाता है ग्लोबल कार्बन प्रोजेक्ट अपडेट जो मीथेन बजट के रूप में जाना जाता है। मीथेन बजट वैश्विक मीथेन चक्र में इनपुट और आउटपुट की समझ की वर्तमान स्थिति को दर्शाता है। इसका आखिरी अपडेट 2016 में था।
“मीथेन बजट हमें जगह देने में मदद करता है मानव मीथेन उत्सर्जन संदर्भ में और भविष्य के परिवर्तनों का आकलन करने के लिए एक आधार रेखा प्रदान करता है, ”टॉम रोबर, रोचेस्टर विश्वविद्यालय में पृथ्वी और पर्यावरण विज्ञान के सहायक प्रोफेसर कहते हैं। “पिछले मीथेन बजट में, महासागर एक बहुत अनिश्चित शब्द रहा है। हम जानते हैं कि महासागर प्राकृतिक रूप से वायुमंडल में मीथेन छोड़ते हैं, लेकिन हम जरूरी नहीं जानते कि कितना है। ”
मीथेन बजट को जोड़ना
मीथेन बजट में, यदि एक शब्द अनिश्चित है, तो यह अन्य सभी शब्दों में अनिश्चितता जोड़ता है, और शोधकर्ताओं की यह भविष्यवाणी करने की क्षमता को सीमित करता है कि वैश्विक मीथेन प्रणाली कैसे बदल सकती है। उस कारण से, समुद्री मीथेन उत्सर्जन के अधिक सटीक अनुमान के साथ कई वर्षों तक मीथेन चक्र अनुसंधान का एक महत्वपूर्ण लक्ष्य रहा है।
लेकिन, वेबर कहते हैं, "यह आसान नहीं है।" क्योंकि समुद्र इतना विशाल है, केवल इसके छोटे हिस्से मीथेन के लिए नमूने लिए गए हैं, जिसका अर्थ डेटा दुर्लभ है।
इस सीमा को पार करने के लिए, वेबर और निकोला वाइसमैन, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन के स्नातक छात्र, ने महासागर से सभी उपलब्ध मीथेन डेटा को संकलित किया और इसे मशीन लर्निंग मॉडल-कंप्यूटर एल्गोरिदम में पैटर्न मान्यता के लिए डिज़ाइन किया गया। ये मॉडल मीथेन डेटा में व्यवस्थित पैटर्न को पहचानने में सक्षम थे, जिससे शोधकर्ताओं को यह अनुमान लगाने में मदद मिली कि उत्सर्जन क्या होने की संभावना है, यहां तक कि उन क्षेत्रों में भी जहां कोई प्रत्यक्ष अवलोकन नहीं किया गया है।
"हमारे दृष्टिकोण ने हमें वैश्विक महासागर उत्सर्जन दर को पहले से कहीं अधिक सटीक रूप से कम करने की अनुमति दी," वेबर कहते हैं।
मीथेन बजट का नवीनतम संस्करण इस साल के अंत में जारी किया जाएगा और वेबर के पेपर से परिणामों को शामिल किया जाएगा, जिससे शोधकर्ताओं को पृथ्वी की प्रणाली में मीथेन चक्रों की बेहतर समझ मिल सके।
उथले पानी और फाइटोप्लांकटन
वैश्विक मीथेन बजट की बेहतर समझ में योगदान करने के अलावा, शोध में दो अन्य दिलचस्प निष्कर्ष निकले:
सबसे पहले, समुद्र से कुल मीथेन उत्सर्जन के 50% के आसपास बहुत उथले तटीय जल का योगदान है, बावजूद इसके कि केवल महासागर क्षेत्र का 5% है। ऐसा इसलिए है क्योंकि मीथेन महाद्वीपीय मार्जिन के साथ प्राकृतिक गैस जलाशयों से बाहर रिस सकता है और हो सकता है जैविक रूप से उत्पादित सीफ़्लोर में एनोक्सिक (ऑक्सीजन-क्षीण) तलछट में।
गहरे पानी में, मीथेन का ऑक्सीकरण होने की संभावना है, क्योंकि यह अपने लंबे मार्ग को वायुमंडल से वायुमंडल में ले जाता है। लेकिन उथले पानी में, वायुमंडल का एक तेज़ मार्ग है और ऑक्सीकरण होने से पहले मीथेन बच जाता है। वेबर रोचेस्टर विश्वविद्यालय में प्रोफेसर और पृथ्वी और पर्यावरण विज्ञान के प्रोफेसर जॉन केसलर के साथ सहयोग कर रहे हैं, ताकि अनुसंधान परिभ्रमण और आगे विकसित मशीन लर्निंग मॉडल का आयोजन करके तटीय मीथेन उत्सर्जन में शेष अनिश्चितताओं को हल किया जा सके।
दूसरा, मीथेन फाइटोप्लांकटन बहुतायत के समान एक स्थानिक पैटर्न प्रदर्शित करता है, जो विवादास्पद हालिया परिकल्पना का समर्थन करता है कि प्लवक सतह के महासागर में मीथेन का उत्पादन करता है। पहले, वैज्ञानिकों का मानना था कि मीथेन का उत्पादन केवल महासागर के तल पर पाई जाने वाली जहरीली परिस्थितियों में किया जा सकता है। वेबर कहते हैं, "साक्ष्य धीरे-धीरे उस प्रतिमान को पलटने के लिए जमा हो रहा है, और हमारा कागज एक महत्वपूर्ण टुकड़ा जोड़ता है।"
मीथेन के प्रत्येक प्राकृतिक स्रोत के रूप में अच्छी तरह से जलवायु परिवर्तन के प्रति संवेदनशील होने की संभावना है, और शोधकर्ताओं के लिए एक सटीक आधारभूत होना जरूरी है।
"यह मानने के कई कारण हैं कि भविष्य में महासागर मिथेन का एक बड़ा स्रोत बन सकता है, लेकिन जब तक हमारे पास इस बात का अच्छा अनुमान नहीं होगा कि यह अभी कितना उत्सर्जन करता है, हम उन भविष्य के परिवर्तनों की पहचान कभी नहीं करेंगे," वेबर कहता है।
विस्मैन रोचेस्टर विश्वविद्यालय में एक पूर्व स्नातक शोधकर्ता हैं। वह और वेबर जर्मनी में ओशन रिसर्च के लिए GEOMAR हेल्महोल्त्ज़ सेंटर में एनेट कॉक के साथ काम करते थे।
स्रोत: रोचेस्टर विश्वविद्यालय
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