जैविक पंप और कार्बन निर्यात
सतह पर कार्बन को स्थिर करके और उसके एक अंश को गहराई में डुबोकर, समुद्री जीवन एक ग्रहीय-स्तरीय पंप चलाता है जो वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को उससे कहीं अधिक नीचे रखता है जितना वह अन्यथा होता।
Definition
जैविक पंप जैविक प्रक्रियाओं का वह समूह है जो कार्बनिक कार्बन को सूर्य के प्रकाश वाले सतही महासागर से गहराई तक स्थानांतरित करता है, जहाँ इसे वायुमंडल से दूर संग्रहीत किया जाता है; कार्बन निर्यात इस कार्बनिक पदार्थ का सतही परत से नीचे की ओर प्रवाह है।
Scope
यह विषय जैविक कणों के उत्पादन और डूबने, जल स्तंभ के माध्यम से निर्यात और पुनर्खनिजीकरण की प्रक्रियाओं, कार्बन निर्यात प्रवाह के मापन, ज़ोप्लांकटन प्रवास और एकत्रीकरण की भूमिका, और जैविक पंप के नियंत्रण और दक्षता तथा बदलते महासागर के प्रति इसकी संवेदनशीलता को शामिल करता है।
Core questions
- सतही प्राथमिक उत्पादन का कितना अंश गहरे महासागर में निर्यात होता है?
- पुनर्खनिजीकरण के माध्यम से डूबने वाला कार्बनिक पदार्थ गहराई के साथ कैसे क्षीण होता है?
- कण एकत्रीकरण और ज़ोप्लांकटन प्रवास निर्यात में क्या भूमिका निभाते हैं?
- जैविक पंप कितना कुशल है, और यह वार्मिंग और अम्लीकरण के साथ कैसे बदल सकता है?
Key theories
- नरम-ऊतक और कार्बोनेट पंप
- कार्बनिक (नरम-ऊतक) डूबना सतही कार्बन और वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को कम करता है, जबकि खोल निर्माण से कार्बोनेट काउंटर-पंप इसे आंशिक रूप से ऑफसेट करता है, और उनका संतुलन वायुमंडलीय कार्बन पर शुद्ध जैविक नियंत्रण निर्धारित करता है।
- निर्यात और पुनर्खनिजीकरण की गहराई
- अधिकांश निर्यातित कार्बनिक पदार्थ ऊपरी जल स्तंभ में उपभोग और श्वसन किया जाता है, इसलिए वह गहराई जिस पर इसे पुनर्खनिजीकरण किया जाता है, यह निर्धारित करती है कि कार्बन को वायुमंडल से कितने समय तक अलग रखा जाता है।
Mechanisms
फाइटोप्लांकटन सतह पर कार्बन को स्थिर करते हैं; इसका एक हिस्सा समुच्चय, मल छर्रों और मृत कोशिकाओं के रूप में डूब जाता है, और प्रवासी ज़ोप्लांकटन द्वारा इसे और नीचे की ओर ले जाया जाता है। जैसे-जैसे कण गिरते हैं, बैक्टीरिया और जानवर अधिकांश कार्बन को उथली गहराई पर घुलित रूप में वापस श्वसन करते हैं, जबकि छोटा बचा हुआ अंश गहरे महासागर और तलछट तक पहुँचता है, जहाँ इसे सदियों से सहस्राब्दियों तक संग्रहीत किया जा सकता है।
Clinical relevance
जैविक पंप वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड और इस प्रकार जलवायु पर एक प्रमुख नियंत्रण है; इसे समझना और मापना महासागर कार्बन सिंक का अनुमान लगाने और महासागर उर्वरक जैसे प्रस्तावित समुद्री कार्बन-डाइऑक्साइड-निष्कासन रणनीतियों का मूल्यांकन करने के लिए केंद्रीय है।
History
यह अवधारणा 1980 के दशक में तब स्पष्ट हुई जब वोल्के और हॉफर्ट ने महासागर के घुलनशीलता और जैविक पंपों को अलग किया और हिमनद-अंतरहिमनद कार्बन डाइऑक्साइड परिवर्तन में उनकी भूमिकाओं को निर्धारित किया, जिससे दशकों के प्रवाह मापन और मार्टिन द्वारा शुरू की गई लौह-उर्वरक बहस को प्रेरणा मिली।
Key figures
- Tyler Volk
- Wallace Broecker
- John Martin
Related topics
Seminal works
- sarmientoGruber2006
- volkHoffert1985
Frequently asked questions
- इसे पंप क्यों कहा जाता है?
- एक यांत्रिक पंप की तरह जो एक ढाल के विरुद्ध द्रव को गति देता है, समुद्री जीवन लगातार कार्बन को सतह से गहरे महासागर तक ले जाता है, जिससे दोनों के बीच कार्बन सांद्रता में अंतर बना रहता है जो वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को कम करता है।
- क्या जैविक पंप को बढ़ाकर जलवायु परिवर्तन से लड़ा जा सकता है?
- लोहे के साथ महासागर को उर्वरक करने जैसे प्रस्तावों का उद्देश्य कार्बन निर्यात को बढ़ावा देना है, लेकिन अलगाव की मात्रा और स्थायित्व अनिश्चित हैं और पारिस्थितिक जोखिम हैं, इसलिए ऐसे दृष्टिकोण वैज्ञानिक रूप से विवादास्पद बने हुए हैं।