हमारे पैरों के नीचे चट्टानों में एक प्रभावी जलवायु परिवर्तन समाधान हो सकता है

हमारे पैरों के नीचे चट्टानों में एक प्रभावी जलवायु परिवर्तन समाधान हो सकता है
इदाहो में इन बेसाल्ट संरचनाओं की तरह चट्टानों के अपक्षय में रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं जो हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाती हैं।
मैथ्यू डिलन / फ़्लिकर, सीसी द्वारा

भूगर्भीय समय पर पृथ्वी की जलवायु इतनी स्थिर क्यों रही है? जवाब बस आप रॉक कर सकते हैं।

चट्टानें, विशेष रूप से ज्वालामुखी गतिविधि द्वारा बनाए गए प्रकार, पृथ्वी की दीर्घकालिक जलवायु को स्थिर रखने और भूमि, महासागरों और वायुमंडल के बीच कार्बन डाइऑक्साइड को साइकिल चलाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

वैज्ञानिकों के लिए जाना जाता है दशकों वह रॉक अपक्षय - पहाड़ों और मिट्टी में खनिजों का रासायनिक विघटन - वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को निकालता है और इसे ग्रह की सतह पर और समुद्र तलछट में स्थिर खनिजों में बदल देता है। लेकिन क्योंकि यह प्रक्रिया लाखों वर्षों से चल रही है, इसलिए यह मानव गतिविधियों से आधुनिक ग्लोबल वार्मिंग को ऑफसेट करने के लिए बहुत कमजोर है।

जर्मनी के ड्रेसडेन में इस बलुआ पत्थर की मूर्ति की तरह इमारतों और स्मारकों के लिए एसिड वर्षा क्षति रासायनिक अपक्षय का एक रूप है।जर्मनी के ड्रेसडेन में इस बलुआ पत्थर की मूर्ति की तरह इमारतों और स्मारकों के लिए एसिड वर्षा क्षति रासायनिक अपक्षय का एक रूप है। स्लिक / विकिपीडिया

अब, हालांकि, उभरता हुआ विज्ञान - जलवायु परिवर्तन समाधान के लिए कैलिफोर्निया सहयोगात्मक (C4) सहित कार्य भूमि नवाचार केंद्र - दिखाता है कि रॉक अपक्षय दर में तेजी लाना संभव है। उन्नत रॉक अपक्षय दोनों ग्लोबल वार्मिंग को कम कर सकते हैं और मृदा स्वास्थ्य में सुधार कर सकते हैं, जिससे फसलों को अधिक कुशलता से विकसित करना और खाद्य सुरक्षा को बढ़ावा मिल सकता है।

रॉक केमिस्ट्री

कई प्रक्रियाएँ मौसम की चट्टानें पृथ्वी की सतह पर, रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान, जलवायु और प्लेट टेक्टोनिक्स से प्रभावित। रासायनिक अपक्षय का प्रमुख रूप तब होता है जब कार्बन डाइऑक्साइड पानी के साथ मिट्टी और समुद्र में कार्बोनिक एसिड बनाता है।

लगभग 95% पृथ्वी की पपड़ी और आच्छादन - ग्रह की पपड़ी और उसके कोर के बीच की मोटी परत - से बनी है सिलिकेट खनिज, जो सिलिकॉन और ऑक्सीजन के यौगिक हैं। अधिकांश आग्नेय चट्टानों में सिलिकेट्स मुख्य घटक होते हैं, जो ज्वालामुखी पदार्थ के ठंडा और कठोर होने पर बनते हैं। ऐसी चट्टानें पृथ्वी का लगभग 15% हिस्सा बनाती हैं भूतल.


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जब कार्बोनिक एसिड कुछ सिलिकेट खनिजों के संपर्क में आता है, तो यह रासायनिक प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है उर प्रतिक्रिया। यह प्रतिक्रिया वायुमंडल से गैसीय कार्बन डाइऑक्साइड खींचती है और इसे पानी और कैल्शियम या मैग्नीशियम सिलिकेट्स के साथ जोड़ती है, जिससे दो बाइकार्बोनेट आयन उत्पन्न होते हैं। एक बार जब कार्बन डाइऑक्साइड इन मिट्टी के कार्बोनेट में फंस जाता है, या अंत में समुद्र में धोया जाता है, तो यह अब जलवायु को गर्म नहीं करता है।

एक प्रभावी जलवायु परिवर्तन समाधान हमारे पैरों के नीचे की चट्टानों में स्थित हो सकता हैजब कार्बोनिक एसिड कैल्शियम और मैग्नीशियम सिलिकेट खनिजों को घोलते हैं, तो वे भंग यौगिकों में टूट जाते हैं, जिनमें से कुछ में कार्बन होता है। ये सामग्री समुद्र में प्रवाहित हो सकती हैं, जहां समुद्री जीवों द्वारा गोले बनाने के लिए उनका उपयोग किया जाता है। बाद में गोले समुद्र के तलछट में दफन हो जाते हैं। ज्वालामुखीय गतिविधि कुछ कार्बन को वायुमंडल में वापस भेजती है, लेकिन इसका अधिकांश भाग चट्टान में लाखों वर्षों तक दबा रहता है। Gretashum / विकिपीडिया, सीसी द्वारा एसए

उरी प्रतिक्रिया उच्च दर पर चलती है जब हिमालय जैसे सिलिकेट-समृद्ध पहाड़ वायुमंडल में ताजा सामग्री को उजागर करते हैं - उदाहरण के लिए, एक भूस्खलन के बाद - या जब जलवायु अधिक गर्म और भयावह हो जाती है। हाल के शोध से पता चलता है कि मनुष्य आधुनिक ग्लोबल वार्मिंग से लड़ने में मदद करने के लिए प्रक्रिया को काफी तेज कर सकते हैं।

त्वरित अपक्षय

अपक्षय की सबसे बड़ी सीमा किसी भी समय उजागर होने वाले सिलिकेट खनिजों की मात्रा है। ज्वालामुखीय सिलिकेट चट्टानों को महीन पाउडर में पीसने से प्रतिक्रियाओं के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्र बढ़ जाता है। इसके अलावा, इस चट्टान की धूल को मिट्टी में जोड़ने से यह जड़ों और मिट्टी के रोगाणुओं को लगाने के लिए उजागर होता है। दोनों जड़ें और रोगाणु कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करते हैं क्योंकि वे मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों का विघटन करते हैं। बदले में, यह कार्बोनिक एसिड सांद्रता बढ़ाता है जो अपक्षय को तेज करता है।

ब्रिटिश और अमेरिकी वैज्ञानिकों के एक हालिया अध्ययन से पता चलता है कि चीन, भारत, अमेरिका और ब्राजील की सभी क्रॉपलैंड मिट्टी में बारीक कुचल सिलिकेट रॉक, जैसे बेसाल्ट, को जोड़ने से अपक्षय ट्रिगर हो सकता है जो दूर हो जाएगा 2 बिलियन टन से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड प्रत्येक वर्ष वातावरण से। तुलना के लिए, अमेरिका उत्सर्जित लगभग 5.3 बिलियन टन 2018 में कार्बन डाइऑक्साइड की।

चट्टानों के साथ खेती

बढ़े हुए अपक्षय का एक सम्मोहक पहलू यह है कि, नियंत्रित पर्यावरणीय अध्ययन में, जिसमें मिट्टी के बेसाल्ट संशोधन शामिल हैं, अनाज की उपज में सुधार होता है लगभग 20%.

बेसाल्ट वेटर्स के रूप में, यह महत्वपूर्ण पौधों के पोषक तत्वों को बढ़ाता है जो उत्पादन को बढ़ावा दे सकते हैं और फसलों की पैदावार बढ़ा सकते हैं। कैल्शियम, पोटेशियम और मैग्नीशियम जैसे खनिज पोषक तत्व स्वस्थ मिट्टी बनाते हैं। किसान रहे हैं सदियों से रॉक खनिजों के साथ मिट्टी में संशोधन, इसलिए अवधारणा कोई नई बात नहीं है।

मिट्टी की गुणवत्ता में सुधार के लिए इंग्लैंड के डेवोन में एक मैदान पर चूना फैलाना।मिट्टी की गुणवत्ता में सुधार के लिए इंग्लैंड के डेवोन में एक मैदान पर चूना फैलाना। मार्क रॉबिन्सन / विकिपीडिया, सीसी द्वारा

पर कार्य भूमि नवाचार केंद्र, हम दुनिया में असली खेतों पर शायद सबसे बड़ा बढ़ाया अपक्षय प्रदर्शन का आयोजन कर रहे हैं। हम कैलिफोर्निया में किसानों, रैंचरों, सरकार, खनन उद्योग और मूल अमेरिकी जनजातियों के साथ लगभग 50 एकड़ फसली मिट्टी संशोधन परीक्षणों में भागीदारी कर रहे हैं। हम मिट्टी से कार्बन हाउस के उत्सर्जन, कार्बन कैप्चर, फसल की पैदावार, और संयंत्र और माइक्रोबियल स्वास्थ्य पर रॉक धूल और खाद के संशोधनों के प्रभावों का परीक्षण कर रहे हैं।

हमारे प्रारंभिक परिणाम बताते हैं कि बेसाल्ट और जोड़ना wollastoniteएक कैल्शियम सिलिकेट खनिज, पहले वर्ष में मकई की पैदावार में 12% की वृद्धि हुई। के साथ काम करना कैलिफोर्निया का ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन व्यापार कार्यक्रम और हमारे राज्य के विविध कृषि हित, हम एक ऐसे मार्ग की स्थापना करने की आशा करते हैं जो किसानों और रैंकरों को मौद्रिक प्रोत्साहन प्रदान करेगा जो उनकी भूमि पर बढ़े हुए चट्टानी मौसम की अनुमति देते हैं। हम किसानों और किसानों के लिए एक प्रोटोकॉल बनाने का लक्ष्य रखते हैं जिससे वे मिट्टी में खेती करते हैं और व्यवसायों और उद्योग को अपने कार्बन तटस्थता लक्ष्यों को प्राप्त करने में मदद करते हैं।

नकारात्मक उत्सर्जन क्यों मायने रखता है

के नीचे 2015 पेरिस जलवायु समझौते, राष्ट्रों ने ग्लोबल वार्मिंग को प्रीइंडस्ट्रियल लेवल से 2 डिग्री सेल्सियस कम पर सीमित करने का संकल्प लिया है। इसके लिए ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में भारी कटौती की आवश्यकता होगी।

हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को खींचना - जिसे नकारात्मक उत्सर्जन के रूप में भी जाना जाता है - सबसे खराब जलवायु परिवर्तन के परिणामों से बचने के लिए भी आवश्यक है, क्योंकि वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में एक है 100 से अधिक वर्षों का औसत जीवनकाल। कार्बन डाइऑक्साइड का हर अणु जो जीवाश्म ईंधन के दहन या भूमि समाशोधन के माध्यम से वायुमंडल में जारी किया जाता है, गर्मी और गर्म पृथ्वी की सतह को फँसाने के लिए कई दशकों तक रहेगा।

बढ़ाया अपक्षय के एक और भी तेज संस्करण में, वैज्ञानिक सुपरक्रिटिकल कार्बन डाइऑक्साइड को बेसाल्ट संरचनाओं में पंप करते हैं, जहां यह नई ठोस चट्टान बनाने के लिए खनिजों के साथ प्रतिक्रिया करता है।

राष्ट्रों को बनाने के लिए समाधान के एक पोर्टफोलियो की आवश्यकता है नकारात्मक उत्सर्जन। उन्नत अपक्षय तेजी से पैमाने के लिए तैयार किया जाता है, जो पहले से ही मौजूद कृषि उपकरणों, वैश्विक खनन कार्यों और आपूर्ति श्रृंखलाओं का लाभ उठाते हैं जो वर्तमान में दुनिया भर में उर्वरकों और बीजों की आपूर्ति करते हैं। जलवायु परिवर्तन के साथ-साथ मिट्टी के क्षरण और खाद्य सुरक्षा को संबोधित करते हुए, मेरा मानना ​​है कि रॉक अपक्षय मनुष्य को उस कठिन जगह से भागने में मदद कर सकता है जो हम आज खुद में पाते हैं।वार्तालाप

के बारे में लेखक

बेंजामिन जेड। हॉल्टन, वैश्विक पर्यावरण अध्ययन के प्रोफेसर, चांसलर के साथी और निदेशक, जॉन मुइर पर्यावरण संस्थान, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.

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