रासायनिक समुद्र विज्ञान
रासायनिक समुद्र विज्ञान यह पूछता है कि समुद्री जल किससे बना है और क्यों — इसमें घुले हुए लवणों, गैसों, पोषक तत्वों और कार्बन का पता लगाता है जो समुद्र की संरचना को निर्धारित करते हैं और इसे वायुमंडल, समुद्र तल और जीवन से जोड़ते हैं।
Definition
रासायनिक समुद्र विज्ञान समुद्री जल की रासायनिक संरचना और उन प्रक्रियाओं — भौतिक, जैविक और भूवैज्ञानिक — का अध्ययन है जो समुद्र में घुले हुए और कणिकीय पदार्थों के वितरण और चक्रण को नियंत्रित करती हैं।
Scope
यह क्षेत्र समुद्री जल की प्रमुख-आयन संरचना और लवणता, समुद्री कार्बोनेट प्रणाली और महासागर अम्लीकरण, घुलित ऑक्सीजन और पोषक तत्वों के चक्रण, कार्बन, नाइट्रोजन और अन्य तत्वों के जैव-रासायनिक चक्रों, और समुद्र, वायुमंडल, तलछट और जीवमंडल के बीच रासायनिक आदान-प्रदान को शामिल करता है।
Sub-topics
Core questions
- लवणता में भिन्नता के बावजूद समुद्री जल में प्रमुख आयनों का अनुपात लगभग स्थिर क्यों होता है?
- कार्बोनेट प्रणाली समुद्री जल के पीएच को कैसे बफर करती है, और महासागर अम्लीकरण इसे कैसे बदल रहा है?
- समुद्र में घुलित ऑक्सीजन और सीमित पोषक तत्वों के वितरण को क्या नियंत्रित करता है?
- जैविक, भौतिक और भूवैज्ञानिक प्रक्रियाएं कार्बन और अन्य तत्वों के चक्रण के लिए कैसे युग्मित होती हैं?
Key theories
- संरचना की स्थिरता
- समुद्री जल के प्रमुख आयन विश्व स्तर पर लगभग निश्चित अनुपात में होते हैं (मार्सेट और डिटमार से जुड़ा सिद्धांत), इसलिए एक एकल रूढ़िवादी गुण — लवणता — थोक संरचना को दर्शाता है।
- समुद्री जल का कार्बोनेट बफरिंग
- कार्बन डाइऑक्साइड, बाइकार्बोनेट और कार्बोनेट आयनों के बीच संतुलन महासागर के पीएच को बफर करता है और अकार्बनिक कार्बन के भंडारण को नियंत्रित करता है, जिससे कार्बोनेट प्रणाली जलवायु में समुद्र की भूमिका के लिए केंद्रीय बन जाती है।
- रेडफील्ड स्टॉइकियोमेट्री
- समुद्री कार्बनिक पदार्थ कार्बन, नाइट्रोजन और फास्फोरस के एक विशिष्ट अनुपात के साथ बनते और क्षय होते हैं, जो जैविक उत्पादन को पूरे समुद्र में पोषक तत्वों और ऑक्सीजन के वितरण से जोड़ता है।
Clinical relevance
महासागर रसायन विज्ञान समुद्र द्वारा मानवजनित कार्बन डाइऑक्साइड के अवशोषण और महासागर अम्लीकरण की प्रगति, ऑक्सीजन बजट जो कम ऑक्सीजन वाले मृत क्षेत्रों के प्रसार को निर्धारित करते हैं, और मत्स्य पालन को बनाए रखने वाली पोषक तत्वों की आपूर्ति को नियंत्रित करता है, जिससे यह जलवायु और समुद्री संसाधन प्रबंधन के लिए केंद्रीय बन जाता है।
History
व्यवस्थित महासागर रसायन विज्ञान 1880 के दशक में चैलेंजर अभियान के नमूनों के डिटमार के विश्लेषण के साथ शुरू हुआ, जिसमें समुद्री जल के प्रमुख आयनों के लगभग स्थिर अनुपात की पुष्टि हुई। रेडफील्ड के मध्य-बीसवीं सदी के काम ने पोषक तत्वों के रसायन विज्ञान को जीव विज्ञान से जोड़ा, और GEOSECS और WOCE जैसे वैश्विक सर्वेक्षण कार्यक्रमों ने बाद में समुद्र के रासायनिक क्षेत्रों का मानचित्रण किया।
Key figures
- Alfred Redfield
- William Dittmar
- Lars Gunnar Sillen
Related topics
Seminal works
- pilson2013
- sarmientoGruber2006
Frequently asked questions
- महासागर खारा क्यों है?
- नदियाँ और हाइड्रोथर्मल प्रणालियाँ समुद्र में घुले हुए आयनों को पहुँचाती हैं, जहाँ वे जमा हो जाते हैं क्योंकि पानी मुख्य रूप से वाष्पीकरण द्वारा निकलता है; भूवैज्ञानिक समय के साथ इसने समुद्री जल की विशिष्ट लवणता और आयन संरचना का निर्माण किया है।
- महासागर अधिक अम्लीय कैसे हो रहा है?
- जैसे-जैसे महासागर वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है, गैस समुद्री जल के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बोनिक एसिड बनाती है, जिससे पीएच कम होता है और उन कार्बोनेट आयनों में कमी आती है जिनकी खोल बनाने वाले जीवों को आवश्यकता होती है।