जलवायु परिवर्तन शमन: आर्कटिक में पेड़ लगाने से ग्लोबल वार्मिंग और बढ़ेगी

वन बहाली और वृक्षारोपण जलवायु परिवर्तन को कम करने के लिए एक अच्छी तरह से स्थापित रणनीति है। हालाँकि, इसका उपयोग आर्कटिक में यह दृष्टिकोण गर्मी को बढ़ाता है और जलवायु परिवर्तन शमन के लिए प्रतिकूल है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पेड़ों की कवरेज अल्बेडो (या सूर्य के प्रकाश का प्रतिबिंब) को कम करती है और सतह के अंधेरे को बढ़ाती है जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध गर्मी होती है (क्योंकि पेड़ बर्फ की तुलना में सूर्य से अधिक गर्मी अवशोषित करते हैं)। इसके अलावा, पेड़ लगाने की गतिविधियाँ आर्कटिक मिट्टी के कार्बन पूल को भी परेशान करती हैं जो पृथ्वी पर सभी पौधों की तुलना में अधिक कार्बन संग्रहीत करती हैं। इसलिए, जलवायु परिवर्तन शमन दृष्टिकोण को कार्बन केंद्रित होना आवश्यक नहीं है। जलवायु परिवर्तन पृथ्वी के ऊर्जा संतुलन (वायुमंडल में रहने वाली सौर ऊर्जा और वायुमंडल से निकलने वाली सौर ऊर्जा का शुद्ध योग) के बारे में है। ग्रीनहाउस गैसों की मात्रा यह निर्धारित करती है कि पृथ्वी के वायुमंडल में कितनी गर्मी बरकरार रहती है। आर्कटिक क्षेत्रों में, उच्च अक्षांशों पर, एल्बेडो प्रभाव (यानी, गर्मी में परिवर्तित हुए बिना सूर्य के प्रकाश का वापस अंतरिक्ष में परावर्तन) कुल ऊर्जा संतुलन के लिए अधिक महत्वपूर्ण है (वायुमंडलीय कार्बन भंडारण के कारण ग्रीनहाउस प्रभाव से)। इसलिए, जलवायु परिवर्तन को धीमा करने के समग्र लक्ष्य के लिए एक समग्र दृष्टिकोण की आवश्यकता है।   

पौधे और जानवर लगातार कार्बन डाइऑक्साइड (CO) छोड़ते हैं₂) श्वसन के माध्यम से वायुमंडल में पहुँचती है। कुछ प्राकृतिक घटनाएँ जैसे जंगल की आग और ज्वालामुखी विस्फोट भी CO छोड़ते हैं₂ वायुमंडल में CO2 का संतुलन₂ हरे पौधों द्वारा सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से नियमित कार्बन अवशोषण द्वारा इसे बनाए रखा जाता है। हालाँकि, 18 से मानवीय गतिविधियाँ^th सदी के उत्तरार्ध में, विशेष रूप से कोयला, पेट्रोलियम तेल और प्राकृतिक गैस जैसे जीवाश्म ईंधनों के निष्कर्षण और दहन से वायुमंडलीय CO की सांद्रता बढ़ गई है।₂.  

दिलचस्प बात यह है कि CO की सांद्रता में वृद्धि₂ वायुमंडल में कार्बन निषेचन प्रभाव (अर्थात, हरे पौधे अधिक CO के जवाब में अधिक प्रकाश संश्लेषण करते हैं) दिखाने के लिए जाना जाता है₂ वायुमंडल में)। वर्तमान स्थलीय कार्बन सिंक का एक अच्छा हिस्सा बढ़ती हुई CO2 की प्रतिक्रिया में इस बढ़ी हुई वैश्विक प्रकाश संश्लेषण के कारण है।₂1982-2020 के दौरान, वैश्विक प्रकाश संश्लेषण में लगभग 12% की वृद्धि हुई, जो वायुमंडल में वैश्विक कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता में 17 पीपीएम से 360 पीपीएम तक 420% की वृद्धि के जवाब में हुई।^1,2.  

स्पष्ट रूप से, बढ़ी हुई वैश्विक प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया औद्योगिकीकरण की शुरुआत के बाद से सभी मानवजनित कार्बन उत्सर्जन को अलग करने में असमर्थ है। नतीजतन, वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) पिछले दो शताब्दियों में लगभग 50% बढ़कर 422 पीपीएम (सितंबर 2024 में) हो गया है।³ जो 150 में इसके मूल्य का 1750% है। चूँकि कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) एक महत्वपूर्ण ग्रीनहाउस गैस है, वायुमंडलीय CO2 में यह महत्वपूर्ण समग्र वृद्धि₂ ग्लोबल वार्मिंग और जलवायु परिवर्तन में योगदान दिया है।  

जलवायु परिवर्तन ध्रुवीय बर्फ और ग्लेशियरों के पिघलने, समुद्र के गर्म होने, समुद्र के बढ़ते स्तर, बाढ़, विनाशकारी तूफान, लगातार और तीव्र सूखा, पानी की कमी, गर्मी की लहरें, भीषण आग और अन्य प्रतिकूल परिस्थितियों के रूप में प्रकट होता है। इसका लोगों के जीवन और आजीविका पर गंभीर प्रभाव पड़ता है, इसलिए शमन की आवश्यकता है। इसलिए, इस सदी के अंत तक वैश्विक तापमान वृद्धि और तापमान वृद्धि को 1.5 डिग्री सेल्सियस तक सीमित करने के लिए, संयुक्त राष्ट्र जलवायु परिवर्तन सम्मेलन ने माना है कि वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में 43 तक 2030% की कटौती की आवश्यकता है और पक्षों से जीवाश्म ईंधन से दूर जाने का आह्वान किया है ताकि वे लक्ष्य तक पहुंच सकें। शुद्ध शून्य उत्सर्जन 2050 द्वारा।  

कार्बन उत्सर्जन में कमी के अलावा, वातावरण से कार्बन को हटाकर भी जलवायु कार्रवाई को बढ़ावा दिया जा सकता है। वायुमंडलीय कार्बन को पकड़ने में कोई भी वृद्धि मददगार होगी।  

महासागरों में फाइटोप्लांकटन, केल्प और एल्गल प्लैंकटन द्वारा समुद्री प्रकाश संश्लेषण कार्बन कैप्चर के लगभग आधे के लिए जिम्मेदार है। यह सुझाव दिया गया है कि माइक्रोएल्गल जैव प्रौद्योगिकी प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से कार्बन कैप्चर में योगदान दे सकती है। वृक्षारोपण और वन भूमि की बहाली द्वारा वनों की कटाई को रोकना जलवायु शमन में बहुत मददगार हो सकता है। एक अध्ययन में पाया गया कि वैश्विक वन आवरण को बढ़ाने से महत्वपूर्ण योगदान मिल सकता है। इसने दिखाया कि वर्तमान जलवायु के तहत वैश्विक वृक्ष छत्र क्षमता 4.4 बिलियन हेक्टेयर है, जिसका अर्थ है कि मौजूदा आवरण को हटाने के बाद अतिरिक्त 0.9 बिलियन हेक्टेयर छत्र आवरण (वन क्षेत्र में 25% वृद्धि के बराबर) बनाया जा सकता है। यदि यह अतिरिक्त छत्र आवरण बनाया जाता है, तो यह लगभग 205 गीगाटन कार्बन को अलग करके संग्रहीत करेगा जो वर्तमान वायुमंडलीय कार्बन पूल का लगभग 25% है। वैश्विक वन बहाली इसलिए भी जरूरी है क्योंकि निरंतर जलवायु परिवर्तन के परिणामस्वरूप 223 तक लगभग 2050 मिलियन हेक्टेयर वन आवरण (ज्यादातर उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में) कम हो जाएगा और संबंधित जैव विविधता का नुकसान होगा।^4,5. 

आर्कटिक क्षेत्र में वृक्षारोपण  

आर्कटिक क्षेत्र आर्कटिक सर्कल के भीतर 66° 33′N अक्षांश से ऊपर पृथ्वी के उत्तरी भाग को संदर्भित करता है। इस क्षेत्र का अधिकांश भाग (लगभग 60%) समुद्री बर्फ से ढका आर्कटिक महासागर द्वारा कब्जा किया गया है। आर्कटिक भूभाग आर्कटिक महासागर के दक्षिणी किनारों के आसपास स्थित है जो टुंड्रा या उत्तरी बोरियल वन का समर्थन करता है।  

बोरियल वन (या टैगा) आर्कटिक सर्कल के दक्षिण में स्थित हैं और इनमें शंकुधारी वन हैं जिनमें ज़्यादातर चीड़, स्प्रूस और लार्च के पेड़ हैं। यहाँ लंबी, ठंडी सर्दियाँ और छोटी, गीली गर्मियाँ होती हैं। यहाँ ठंड को सहन करने वाले, शंकु-असर वाले, सदाबहार, शंकुधारी पेड़ (चीड़, स्प्रूस और देवदार) की प्रधानता है जो साल भर अपनी सुई के आकार की पत्तियाँ बनाए रखते हैं। समशीतोष्ण वनों और उष्णकटिबंधीय आर्द्र वनों की तुलना में, बोरियल वनों में प्राथमिक उत्पादकता कम होती है, पौधों की प्रजातियों की विविधता कम होती है और इनमें परतदार वन संरचना का अभाव होता है। दूसरी ओर, आर्कटिक टुंड्रा उत्तरी गोलार्ध के आर्कटिक क्षेत्रों में बोरियल वनों के उत्तर में स्थित है, जहाँ उप-भूमि स्थायी रूप से जमी हुई है। यह क्षेत्र बहुत ठंडा है जहाँ औसत सर्दी और गर्मी का तापमान क्रमशः -34°C और 3°C - 12°C के बीच रहता है। उप-भूमि स्थायी रूप से जमी हुई है (पर्माफ्रॉस्ट) इसलिए पौधों की जड़ें मिट्टी में गहराई तक नहीं जा पाती हैं और पौधे ज़मीन से नीचे होते हैं। टुंड्रा में प्राथमिक उत्पादकता बहुत कम है, प्रजातियों की विविधता भी कम है तथा वृद्धि काल भी 10 सप्ताह का है, जब पौधे लंबे दिन के प्रकाश के कारण तेजी से बढ़ते हैं।  

आर्कटिक क्षेत्रों में पेड़ों की वृद्धि पर्माफ्रॉस्ट से प्रभावित होती है क्योंकि सतह के नीचे जमा हुआ पानी गहरी जड़ों की वृद्धि को रोकता है। टुंड्रा के अधिकांश भाग में निरंतर पर्माफ्रॉस्ट होता है जबकि बोरियल वन ऐसे क्षेत्रों में मौजूद हैं जहाँ पर्माफ्रॉस्ट बहुत कम या बिलकुल नहीं है। हालाँकि, आर्कटिक पर्माफ्रॉस्ट अप्रभावित नहीं है।  

जैसे-जैसे आर्कटिक जलवायु गर्म होती है (जो वैश्विक औसत से दोगुनी गति से हो रही है), पर्माफ्रॉस्ट के पिघलने और नुकसान के परिणामस्वरूप शुरुआती पेड़ के अंकुरों का अस्तित्व बेहतर होगा। झाड़ियों की छतरी की उपस्थिति को पौधों के पेड़ों में आगे जीवित रहने और बढ़ने के साथ सकारात्मक रूप से जुड़ा हुआ पाया गया। इस क्षेत्र में प्रजातियों की संरचना और पारिस्थितिकी तंत्र की कार्यप्रणाली में तेजी से बदलाव हो रहा है। जैसे-जैसे जलवायु गर्म होती है और पर्माफ्रॉस्ट खराब होता है, भविष्य में वनस्पति पेड़ रहित आर्कटिक से पेड़-प्रधान में बदल सकती है⁶.  

क्या वनस्पति वृक्ष-प्रधान आर्कटिक परिदृश्य में स्थानांतरित हो जाएगी, जिससे वायुमंडलीय CO2 कम हो जाएगी?₂ क्या आर्कटिक क्षेत्र में वायुमण्डलीय CO2 को हटाने के लिए वनरोपण किया जा सकता है?₂दोनों ही स्थितियों में, पेड़ों की वृद्धि के लिए आर्कटिक पर्माफ्रॉस्ट को पहले पिघलना या खराब होना चाहिए। हालाँकि, पर्माफ्रॉस्ट के पिघलने से वातावरण में मीथेन निकलती है जो एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है और आगे की गर्मी में योगदान देती है। पर्माफ्रॉस्ट से निकलने वाली मीथेन इस क्षेत्र में बड़े पैमाने पर जंगल की आग में भी योगदान देती है।  

जहाँ तक वायुमंडलीय CO2 को हटाने की रणनीति का प्रश्न है₂ आर्कटिक क्षेत्र में वनरोपण या वृक्षारोपण द्वारा प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से और इसके परिणामस्वरूप तापमान वृद्धि और जलवायु परिवर्तन में कमी, शोधकर्ताओं ने कहा⁷ इस दृष्टिकोण को इस क्षेत्र के लिए अनुपयुक्त और जलवायु परिवर्तन शमन के लिए प्रतिकूल पाया गया। ऐसा इसलिए है क्योंकि वृक्षों के आच्छादन से एल्बेडो (या सूर्य के प्रकाश का परावर्तन) कम हो जाता है और सतह पर अंधेरा बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध गर्मी होती है क्योंकि पेड़ बर्फ की तुलना में सूर्य से अधिक गर्मी अवशोषित करते हैं। इसके अलावा, वृक्षारोपण गतिविधियाँ आर्कटिक मिट्टी के कार्बन पूल को भी परेशान करती हैं जो पृथ्वी पर सभी पौधों की तुलना में अधिक कार्बन संग्रहीत करती हैं।  

इसलिए, जलवायु परिवर्तन शमन दृष्टिकोण को कार्बन केंद्रित होना आवश्यक नहीं है। जलवायु परिवर्तन पृथ्वी के ऊर्जा संतुलन (वायुमंडल में रहने वाली सौर ऊर्जा और वायुमंडल से निकलने वाली सौर ऊर्जा का शुद्ध योग) के बारे में है। ग्रीनहाउस गैसें निर्धारित करती हैं कि पृथ्वी के वायुमंडल में कितनी गर्मी बरकरार रहती है। उच्च अक्षांशों पर आर्कटिक क्षेत्रों में, एल्बेडो प्रभाव (यानी, गर्मी में परिवर्तित हुए बिना सूर्य के प्रकाश का वापस अंतरिक्ष में परावर्तन) कुल ऊर्जा संतुलन के लिए (वायुमंडलीय कार्बन भंडारण की तुलना में) अधिक महत्वपूर्ण है। इसलिए, जलवायु परिवर्तन को धीमा करने के समग्र लक्ष्य के लिए एक समग्र दृष्टिकोण की आवश्यकता है।  

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सन्दर्भ:  

1. कीनन, टी.एफ., एट अल. CO2 के बढ़ने के कारण वैश्विक प्रकाश संश्लेषण में ऐतिहासिक वृद्धि पर एक बाधा। नैट. क्लाइम. चांग. 13, 1376–1381 (2023)। DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 

2. बर्कले लैब न्यूज़ - पौधे हमें जलवायु परिवर्तन को धीमा करने के लिए समय देते हैं - लेकिन इसे रोकने के लिए पर्याप्त नहीं। यहाँ उपलब्ध है https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 

3. नासा. कार्बन डाइऑक्साइड. यहाँ उपलब्ध है https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 

4. बास्टिन, जीन-फ़्रैंकोइस एट अल 2019. वैश्विक वृक्ष बहाली क्षमता। विज्ञान। 5 जुलाई 2019. खंड 365, अंक 6448 पृष्ठ 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 

5. चैज़्डन आर., और ब्रैंकलियन पी., 2019. कई उद्देश्यों के लिए वनों को बहाल करना एक साधन है। विज्ञान। 5 जुलाई 2019 वॉल्यूम 365, अंक 6448 पृष्ठ 24-25। DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 

6. लिम्पेंस, जे., फिजेन, टीपीएम, कीज़र, आई. एट अल. झाड़ियाँ और खराब हो चुके पर्माफ्रॉस्ट ने सबआर्कटिक पीटलैंड्स में वृक्षारोपण का मार्ग प्रशस्त किया। पारिस्थितिकी तंत्र 24, 370–383 (2021)।  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 

7. क्रिस्टेंसन, जे.ए., बारबेरो-पलासिओस, एल., बैरियो, आई.सी. एट अल. उत्तरी उच्च अक्षांशों पर वृक्षारोपण कोई जलवायु समाधान नहीं है। नैट. जियोसी. 17, 1087–1092 (2024)। https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

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