सूक्ष्मजंतू बर्फ वितळवतात म्हणून आर्क्टिक ग्लेशियर्सचा सामना ‘टर्मिनल’ कमी होतो आर्क्टिक

“रात्रीच्या हल्ल्यात जळत्या शहराच्या मध्यभागी असण्यासारखे खरोखर भयानक वाटले.” डॉ. आर्विन एडवर्ड्स शहरी युद्धाचे वर्णन करीत नाहीत तर स्वालबार्ड ग्लेशियरवर नुकत्याच झालेल्या गरम आणि धुक्याचा दिवस आहेत, जिथे उन्हाळ्याच्या उष्णतेमुळे त्याच्या कामाचे ठिकाण वितळवण्याच्या आणि पडत्या खडकांच्या कॅसकेडमध्ये बदलले.

एडवर्ड्स ग्लेशियर इकोलॉजीचा एक अग्रगण्य संशोधक आहे – जीवनाचा अभ्यास जो हिमनदी आणि बर्फाच्या चादरीच्या आत आणि आसपास राहतो. दोन दशकांहून अधिक ध्रुवीय संशोधन, त्याला नेहमीच बर्फावर “आरामशीर आणि घरी” वाटले आहे. परंतु वेगवान हवामान बिघाड सुरक्षेची भावना कमी करू लागला आहे.

जागतिक तापमानात अद्याप 1.5 सी पॅरिसच्या लक्ष्याचा भंग झाला नाही, तर आर्क्टिकने फार पूर्वी त्या महत्त्वाच्या टप्प्यावरुन उडवले. स्वालबार्ड आहे सात वेळा वेगवान गरम करणे जगाच्या सरासरीपेक्षा.

या नाजूक परिसंस्थेस आणि हवामान खर्चाच्या कोट्यवधी डॉलर्स त्यांना मुक्त करू शकतील हे समजून घेण्यासाठी वेळ संपत आहे.

एडवर्ड्सने “आर्क्टिक डेमिसचे वॉचकीपर्स आणि कमान-अ‍ॅजिटेटर” म्हणून अभ्यास केलेल्या थंड-अनुकूलित सूक्ष्मजंतूंचे वर्णन केले आहे. अलीकडील संशोधनात हिमवर्षाव आणि आईस-राहत्या सूक्ष्मजंतूंना सकारात्मक अभिप्राय लूपमध्ये गुंतवले जाते जे वितळण्याच्या गतीस गती देऊ शकतात. पेक्षा जास्त सह बर्फ आणि बर्फात साठवलेल्या ग्रहाच्या 70% गोड्या पाण्यातील -आणि ग्लेशियर-फेड नद्यांद्वारे कोट्यवधी लोकांचे जीवन टिकून आहे-याचा सर्वत्र खोलवर परिणाम होतो.

तरीही सर्व ध्रुवीय सूक्ष्मजंतू ग्लोबल हीटिंग वाढवत नाहीत. उदयोन्मुख पुरावे सूचित करतात की काही लोकसंख्या – आत्तासाठी – मिथेन उत्सर्जनासाठी ब्रेक लावत आहे.

गोठवलेल्या पावसाचे जंगल

अलीकडील दशकांपर्यंत, बहुतेक वैज्ञानिकांनी गृहित धरले आर्क्टिक बर्फ आणि बर्फ मोठ्या प्रमाणात जीवनात नसलेले होते. जगातील सर्वात उत्तर शहराजवळील एक स्वालबार्ड ग्लेशियर लॉन्गेअरब्रीनवर, एडवर्ड्सने मागील हिवाळ्यातील स्नो पॅकच्या अवशेषांमधून खोदले, हे समजावून सांगण्यासाठी की ही समजूत कशी चुकली.

एडवर्ड्सने सर्व नोंदवले ताज्या हिमवर्षावात सूक्ष्मजंतू असतात आणि उल्लेखनीय म्हणजे, सूक्ष्मजंतू स्वत: स्नोफ्लेक तयार करण्यास ट्रिगर करू शकतात. हिमनदीवरील प्रत्येक क्यूबिक सेंटीमीटर बर्फात शेकडो ते हजारो जिवंत पेशी असतात, आणि सामान्यत: चार वेळा व्हायरस – टॉपसॉइलइतकेच सूक्ष्मजीव निवासस्थान. एडवर्ड्स म्हणतात, “येथे जिवंत राहू शकणारे जीव अतिशय उत्क्रांतीनुसार प्रगत आहेत.

उन्हाळ्यात, बर्फाच्या पृष्ठभागावर लाल रंगाच्या रंगाचे एकपेशीय शैवाल होस्ट करू शकतात जे पृष्ठभागाच्या थरांमधून खाली आणि खाली पोहतात आणि प्रकाश संश्लेषणासाठी सूर्यप्रकाश शोधतात. तीव्र मोहोर ‘टरबूज स्नो’ किंवा “” म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या घटना तयार करतातरक्त बर्फ”, प्रथम अ‍ॅरिस्टॉटलने वर्णन केले.

बर्फाच्या खाली, एडवर्ड्स ‘फावडे घन हिमनदी बर्फाला मारतात – आणखी एक समृद्ध निवासस्थान जेथे सूक्ष्मजंतू कमी तापमान, कमीतकमी पोषकद्रव्ये आणि सतत हिवाळ्यातील अंधार आणि आर्क्टिक उन्हाळ्याच्या अंतहीन दिवसांमधील अत्यंत दोलन असूनही वाढतात. एडवर्ड्स म्हणतात, “जर मी हिमनदीच्या पृष्ठभागाकडे पाहिले तर मला बर्फ दिसत नाही. मी पाहतो… एक तीन आयामी बायोरिएक्टर,” एडवर्ड्स म्हणतात.

बर्फात एम्बेड केलेले गडद, मातीसारखे तुकडे आहेत. त्यांचे अविश्वसनीय देखावा असूनही, या “क्रायोकोनाइट ग्रॅन्यूल्स” ला बर्फाचे “गोठविलेल्या रेन फॉरेस्ट्स” म्हटले गेले आहे. प्रत्येक ग्रॅन्यूल ही एक स्वावलंबी इकोसिस्टम आहे ज्यामध्ये विविध जीवाणू, बुरशी, व्हायरस, प्रोटिस्ट आणि टार्डीग्रेड आणि वर्म्स सारख्या लहान प्राण्यांचा समावेश आहे.

हे सूक्ष्मजीव समुदाय जागतिक स्तरावर प्रभाव पाडू शकतात परंतु एडवर्ड्स निराश आहेत की बरेच हिमनशशास्त्रज्ञ त्यांना केवळ “अशुद्धी” मानतात. ते म्हणतात, “ओशनोग्राफर्स समुद्रातील माशांना अशुद्धतेचे मानत नाहीत.”

पृष्ठभागावरील बर्फ आणि बर्फात राहणारे सूक्ष्मजंतू सूर्यप्रकाशाचा उपयोग करण्यासाठी गडद रंगाचे रंगद्रव्य तयार करतात आणि अतिनील प्रकाशाचे नुकसान होण्यापासून स्वत: ला ढाल करतात. ते गडद रंगाच्या धूळ आणि मोडतोड देखील अडकवतात. एकत्रितपणे, हे घटक बर्फ आणि बर्फ गडद करतात, ज्यामुळे ते अधिक उष्णता शोषून घेतात आणि वेगवान वितळतात – ही प्रक्रिया “जैविक गडद” म्हणून ओळखली जाते.

सूक्ष्मजंतू देखील जागतिक बदलांना प्रतिसाद देतात, जसे की पोषक तत्त्वे वाढतात वायू प्रदूषणजंगलातील अग्नीचा धूर किंवा वारा फेकलेला धूळ हिमनदी कमी होण्यापासून आणि कोरड्या प्रदेश वाढविण्यापासून. एडवर्ड्स म्हणतात, “स्नोपॅक रसायनशास्त्र आता प्राइंडस्ट्रियल युगातील बर्फापेक्षा वेगळे आहे. वाढत्या तापमानात आणि जागतिक गरम झाल्यामुळे होणार्‍या दीर्घ हंगामात बर्फ-गडद सूक्ष्मजंतूंच्या वाढीस गती मिळते.

एकत्रितपणे, या घटकांमध्ये एक विस्तारित सकारात्मक अभिप्राय पळवाट ट्रिगर करण्याची क्षमता आहे: आईस-गडद सूक्ष्मजंतू तापमानात ढकलतात आणि वितळवून गती वाढवतात, ज्यामुळे पोषक-समृद्ध मोडतोड उघडकीस येते जे अद्याप अधिक सूक्ष्मजंतूंच्या वाढीस प्रोत्साहित करते, जे पृष्ठभाग आणखी अंधकारमय करते.

प्रत्येक उन्हाळ्यात, जैविक दृष्ट्या अंधकारमय झोन, जागेतून दृश्यमान, कमीतकमी 100,000 चौरस किमी व्यापलेला, ग्रीनलँड बर्फाच्या शीटच्या दक्षिण-पश्चिम भागावर दिसतो. ए नुसार 2020 अभ्याससूक्ष्मजंतूंमध्ये 4.4 ते .0.० गिगाटन्सच्या रनऑफसाठी जबाबदार आहेत, एकूण वितळण्यापेक्षा १ %% पर्यंतचे प्रतिनिधित्व करणारे, बर्फाच्या वस्तुमानातून, जागतिक समुद्राची पातळी meters मीटरपेक्षा जास्त वाढवण्यासाठी पुरेसे पाणी आहे. हे प्रभाव आहेत आयपीसीसी अहवालात मान्य केले परंतु अद्याप हवामान प्रोजेक्शन मॉडेल्समध्ये समाविष्ट केलेले नाही.

युरोपियन आल्प्स, हिमालय, मध्य आशिया आणि त्याही पलीकडे, कमीतकमी 2 अब्ज लोक पिण्याचे पाणी, शेती आणि जलविद्युतसाठी हिमनदीच्या वितळण्यावर अवलंबून आहेत. तरीही जग पॅरिसचे लक्ष्य पूर्ण करीत असले तरीही, अर्धे हिमनदी जिवंत नाही हे शतक.

मिथेन ईटर्स

पृष्ठभागाच्या अंधकाराच्या पलीकडे दुसरा धोका आहे: मिथेन. आर्क्टिकच्या बर्‍याच भागांमध्ये, हिमनदी आणि पर्माफ्रॉस्ट कॅप या शक्तिशाली ग्रीनहाऊस गॅसच्या विशाल भूमिगत स्टोअरमध्ये, त्याचे रिलीज रोखते. अलीकडील अभ्यासानुसार असेही दिसून आले आहे की थंड, गडद, उच्च-दाब जगात सूक्ष्मजंतू भरभराट होत आहेत हिमनदीच्या खाली ताजे मिथेनचे मोठे खंड तयार करू शकतात. पर्माफ्रॉस्ट वितळविणे आणि हिमनदीचे रोपण करणे ट्रिगर करू शकते पूर्वी अपेक्षित नाही खोल भूमिगत पासून मिथेन उत्सर्जन.

लॉंगयर्बीनच्या फजर्डच्या पलीकडे, स्वालबार्डमधील युनिव्हर्सिटी सेंटरचे प्रोफेसर अँडी हडसन हे “पिंगो” च्या संग्रहात दर्शविते – जेव्हा दबाव असलेल्या भूजल गोठलेल्या मैदानातून वरच्या दिशेने वाढतात तेव्हा टीका तयार होतात. उद्भवणारे पाणी मिथेनने संतृप्त आहे. हॉडसनचा प्रभाव हिमनदी आणि बर्फाशी तुलना करतो “लँडस्केप फ्रॅकिंग आणि हा गॅस बाहेर ढकलणे. परमफ्रॉस्टच्या खालीून द्रवपदार्थ स्थलांतर करू शकतील अशा ठिकाणी जिथे जिथे द्रवपदार्थ स्थलांतरित होऊ शकतात तेथून आम्हाला मिथेन ग्राउंड बाहेर काढत आहे.”

क्यू वर, अचानक मिथेनचा एक बेल्च पिंगो तलावाच्या पृष्ठभागावर अडथळा आणतो. हॉडसन म्हणतात, “मी असे म्हणणार नाही की तेथे 50 पेटग्राम मिथेन बॉम्ब आहे. परंतु आर्क्टिक फीडबॅक लूपमधून उत्सर्जन सुचविणार्‍या अलीकडील अंदाजानुसार जोडू शकतात -25-70tn हवामान खर्चासाठी, दांडी जास्त असू शकत नाही.

या विशिष्ट साइटबद्दल हॉडसन तुलनेने शांत राहण्याचे एक कारण म्हणजे तो आणि सहकारी अलीकडे शोधला पिंगोमध्ये राहणारे विशिष्ट सूक्ष्मजीव समुदाय मिथेन-उत्पादक सूक्ष्मजंतूंची स्पर्धा करू शकतात आणि सक्रियपणे मिथेनचा वापर करू शकतात. “येथेच मेथॅनोट्रॉफ्स [‘methane eaters’] दिवस खरोखरच बचत करीत आहेत, ”हॉडसन म्हणतात. मेथॅनोट्रॉफ्स सर्वत्र उत्सर्जन नक्कीच कमी करणार नाहीत परंतु त्यांच्याशिवाय बरेच मिथेन सुटेल.

‘एक टर्मिनल आजारी ग्लेशियर’

फॉक्सफोना, मध्यवर्ती स्वालबार्ड ग्लेशियरच्या पृष्ठभागावर उभे राहून एडवर्ड्सने वर्णन केले आहे की इथल्या बर्फाची पृष्ठभाग मागील उन्हाळ्यापेक्षा meters मीटर कमी आहे, २०११ मध्ये पहिल्या भेटीनंतर हिमनदी खूपच कमी झाली आहे. “हे एक अत्यंत वाईट हिमनदी आहे,” एडवर्ड्स म्हणतात, “हे पॅलिएटिव्ह आहे, आणि अद्याप कोणीही काळजी घेत नाही.”

प्रत्येक प्राण्यांच्या शरीराप्रमाणेच, प्रत्येक हिमनदी स्वतःचे होस्ट करते अद्वितीय मायक्रोबायोमकधीकधी प्रजाती असलेले इतर कोठेही आढळले नाहीत. एडवर्ड्सने गेल्या वर्षी अभ्यास केलेल्या एका विशिष्ट सूक्ष्मजीव वस्तीसाठी व्यर्थ शोध घेतल्यामुळे, कदाचित वितळणे आणि इरोशनकडून पराभूत झाले, तो आपल्या अनुभवाची तुलना कोरल रीफ जीवशास्त्रज्ञांशी करतो आणि त्यांच्या अभ्यासाच्या साइट्स ब्लीच आणि मरणार. या अतुलनीय बर्फ- आणि बर्फ-रहिवासी सूक्ष्मजीव प्रजातींमध्ये केवळ आंतरिक आणि वैज्ञानिक मूल्यच नाही तर संभाव्य जबरदस्त आर्थिक किंमत देखील आहे. अत्यंत थंड, अंधार आणि कमी पोषक तत्वांशी त्यांचे अनुवांशिक रूपांतर औषध, उद्योग आणि कचरा व्यवस्थापनासाठी संभाव्य बायोटेक्नॉलॉजिकल सोल्यूशन्सच्या लायब्ररीचे प्रतिनिधित्व करते. ग्लोबल हीटिंग पुढे जात असताना, समाज जैविक विविधतेचा हा अनोखा भाग वापरण्याची, अभ्यास करण्याची आणि संवर्धन करण्याची संधी वेगाने गमावत आहे.

एडवर्ड्स ध्रुवीय मायक्रोबियल विविधता टिकवण्यासाठी आंतरराष्ट्रीय भांडारासाठी वकिली करतात – स्वालबार्डच्या जागतिक बियाणे वॉल्टच्या अनुरुप, जे जवळपास पर्माफ्रॉस्ट व्हॉल्ट्समध्ये पीक वाण साठवतात. “शेवटी, जेव्हा मी सेवानिवृत्त होतो किंवा मरतो तेव्हा मला पाहिजे [a microbial repository] भविष्यातील पिढ्यांसाठी चिरस्थायी स्त्रोत म्हणून कार्य करण्यासाठी, कारण त्यांच्याकडे हा हिमनदी किंवा तो हिमनदी किंवा तिथल्या हिमनदी नसतील, ”तो प्रचंड, धोकादायक लँडस्केपला हावभाव करीत म्हणतो.

बरेच अभ्यागत स्वालबार्डच्या नेत्रदीपक वन्यजीवांचे साक्षीदार आहेत, जे आत्तापर्यंत मुबलक आहेत. मध्यवर्ती फजॉर्डच्या बोटीच्या सहलीवर, आम्हाला 80 हून अधिक बेलुगा व्हेलचा सामना करावा लागतो. तरीही ही भरभराट होणारी शेंगा अदृश्य सूक्ष्मजंतूंवर अवलंबून आहे: व्हेल फिशवर फीड्स जे सागरी सूक्ष्मजंतूंनी पोषण केलेल्या प्लँक्टनचे सेवन करतात, जे स्वतः जवळच्या हिमनदीद्वारे सोडलेल्या पोषक तत्वांवर अवलंबून असतात – वस्ती अंशतः सूक्ष्मजंतूंनी एडवर्ड्स अभ्यासाद्वारे नियंत्रित केले.

हे एक स्मरणपत्र आहे की ध्रुवीय सूक्ष्मजंतू फक्त बर्फ वितळलेल्या आणि जागतिक हवामानावर प्रभाव पाडत नाहीत; ते संपूर्ण इकोसिस्टम अधोरेखित करतात. त्यांच्याशिवाय ही विपुलता नाहीशी होईल.

एडवर्ड्सने आपल्या नियमित सहलीची तुलना आर्कटिकशी केली आहे त्याच्या वडिलांना केअर होममध्ये व्हॅस्क्यूलर डिमेंशियाने ग्रस्त असलेल्या वडिलांना भेट दिली. प्रत्येक भेटीने पुढील नुकसान उघड केले. ते म्हणतात, “ही एक चरण-दर-चरण प्रगती आहे. “दिवसेंदिवस आपण ते कमी होत असल्याचे दिसले नाही.”