നമുക്ക് ചുറ്റുമുള്ള എല്ലാ കുറ്റിച്ചെടികളും വള്ളികളും മരങ്ങളും അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് അധിക കാർബൺ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിൽ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. എന്നാൽ ചില ഘട്ടങ്ങളിൽ, സസ്യങ്ങൾക്ക് വളരെയധികം കാർബൺ എടുക്കാൻ കഴിയും, കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തെ ചെറുക്കുന്നതിനുള്ള അവരുടെ സഹായം കുറയാൻ തുടങ്ങുന്നു. ഇത് കൃത്യമായി എപ്പോൾ സംഭവിക്കും? ഈ ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം കണ്ടെത്താൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ശ്രമിക്കുന്നു.
ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കത്തിൽ വ്യാവസായിക വിപ്ലവം ആരംഭിച്ചതുമുതൽ, മനുഷ്യന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന അന്തരീക്ഷത്തിലെ കാർബണിന്റെ അളവ് കുതിച്ചുയരുകയാണ്. കമ്പ്യൂട്ടർ മോഡലുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, സസ്യശാസ്ത്രത്തിലെ ട്രെൻഡ്സിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച രചയിതാക്കൾ, അതേ സമയം ഫോട്ടോസിന്തസിസ് 20% വർദ്ധിച്ചതായി കണ്ടെത്തി.
“ഇത് ഇരുണ്ട ആകാശത്തിലെ ഒരു പ്രകാശകിരണം പോലെയാണ്,” ഓസ്‌ട്രേലിയയിലെ ജെയിംസ് കുക്ക് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ പഠന രചയിതാവും ഇക്കോഫിസിയോളജിസ്റ്റുമായ ലൂക്കാസ് ചെർനുസാക് പറയുന്നു.
അത് എങ്ങനെ നിർണ്ണയിച്ചു?
ചെർനുസാക്കും സഹപ്രവർത്തകരും 2017 മുതൽ പാരിസ്ഥിതിക പഠനങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ചു, ഇത് ഐസ് കോറുകളിലും വായു സാമ്പിളുകളിലും കാണപ്പെടുന്ന കാർബോണൈൽ സൾഫൈഡിന്റെ അളവ് അളന്നു. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന് പുറമേ, സസ്യങ്ങൾ അവയുടെ സ്വാഭാവിക കാർബൺ സൈക്കിളിൽ കാർബോണൈൽ സൾഫൈഡ് എടുക്കുന്നു, ഇത് പലപ്പോഴും ആഗോളതലത്തിൽ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
“ഭൂമിയിലെ സസ്യങ്ങൾ നമ്മുടെ ഉദ്‌വമനത്തിന്റെ 29% ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, ഇത് അന്തരീക്ഷത്തിലെ CO2 സാന്ദ്രതയിലേക്ക് സംഭാവന ചെയ്യും. ഈ കാർബൺ വേർതിരിക്കൽ പ്രക്രിയയെ നയിക്കുന്നതിൽ ഭൂഗർഭ ഫോട്ടോസിന്തസിസിന്റെ പങ്ക് മറ്റ് മിക്ക മോഡലുകളും നിർദ്ദേശിച്ചതിനേക്കാൾ വലുതാണെന്ന് ഞങ്ങളുടെ മോഡലിന്റെ വിശകലനം കാണിച്ചു, ”ചെർനുസാക് പറയുന്നു.
എന്നാൽ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം അളക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗ്ഗമായി കാർബോണൈൽ സൾഫൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച് ചില ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് അത്ര ഉറപ്പില്ല.
വ്യത്യസ്ത കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാന സാഹചര്യങ്ങളിൽ സസ്യങ്ങൾ എങ്ങനെ വളരുന്നു എന്ന് പഠിക്കുന്ന ജോർജിയ സതേൺ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ജീവശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് കെറി സെൻഡൽ.
സസ്യങ്ങൾ കാർബോണൈൽ സൾഫൈഡ് എടുക്കുന്നത് അവയ്ക്ക് ലഭിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ അളവിനെ ആശ്രയിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടാം എന്നതിനാൽ, പഠനത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ "അമിതമായി കണക്കാക്കിയേക്കാം" എന്ന് സെൻഡാൽ പറയുന്നു, എന്നാൽ ആഗോള പ്രകാശസംശ്ലേഷണം അളക്കുന്നതിനുള്ള മിക്ക രീതികളും ഒരു പരിധിവരെ അനിശ്ചിതത്വത്തിലാണെന്നും അവർ കുറിക്കുന്നു.
പച്ചയും കട്ടിയുമാണ്
ഫോട്ടോസിന്തസിസ് എത്രമാത്രം വർധിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, അധിക കാർബൺ സസ്യങ്ങൾക്ക് വളമായി പ്രവർത്തിക്കുകയും അവയുടെ വളർച്ചയെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ സമ്മതിക്കുന്നു.
"മരങ്ങളുടെ ഇലകൾ ഇടതൂർന്നതും തടി കൂടുതൽ സാന്ദ്രമായതും ആയതിന് തെളിവുകളുണ്ട്," സെർനുസാക്ക് പറയുന്നു.
ഓക്ക് റൈഡ് നാഷണൽ ലബോറട്ടറിയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞരും, സസ്യങ്ങൾ CO2 ന്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഇലകളിലെ സുഷിരങ്ങളുടെ വലുപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നതായി അഭിപ്രായപ്പെട്ടു.
സെൻഡാൽ, അവളുടെ സ്വന്തം പരീക്ഷണാത്മക പഠനങ്ങളിൽ, സസ്യങ്ങൾക്ക് സാധാരണയായി ലഭിക്കുന്ന കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന്റെ ഇരട്ടി അളവിൽ സസ്യങ്ങളെ തുറന്നുകാട്ടി. ഈ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, സെൻഡലിന്റെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, സസ്യഭുക്കുകൾക്ക് അവ കഴിക്കുന്നത് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാകുന്ന തരത്തിൽ ഇലകളുടെ കോശങ്ങളുടെ ഘടന മാറി.
ടിപ്പിംഗ് പോയിന്റ്
അന്തരീക്ഷത്തിൽ CO2 ന്റെ അളവ് ഉയരുന്നു, ഒടുവിൽ സസ്യങ്ങൾക്ക് അതിനെ നേരിടാൻ കഴിയില്ലെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
"അന്തരീക്ഷത്തിലെ CO2 ന്റെ വർദ്ധനവിനോടുള്ള കാർബൺ സിങ്കിന്റെ പ്രതികരണം ആഗോള കാർബൺ സൈക്കിൾ മോഡലിംഗിലെ ഏറ്റവും വലിയ അനിശ്ചിതത്വമായി തുടരുന്നു, കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാന പ്രവചനങ്ങളിലെ അനിശ്ചിതത്വത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ചാലകമാണിത്," ഓക്ക് റൈഡ് നാഷണൽ ലബോറട്ടറി അതിന്റെ വെബ്‌സൈറ്റിൽ കുറിക്കുന്നു.
കൃഷി അല്ലെങ്കിൽ കൃഷിക്ക് വേണ്ടിയുള്ള ഭൂമി വൃത്തിയാക്കൽ, ഫോസിൽ ഇന്ധനം പുറന്തള്ളൽ എന്നിവ കാർബൺ ചക്രത്തിൽ ഏറ്റവും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. മനുഷ്യരാശി ഇത് ചെയ്യുന്നത് നിർത്തിയില്ലെങ്കിൽ, ഒരു ടിപ്പിംഗ് പോയിന്റ് അനിവാര്യമാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ഉറപ്പുണ്ട്.
"കൂടുതൽ കാർബൺ ഉദ്‌വമനം അന്തരീക്ഷത്തിൽ കുടുങ്ങും, സാന്ദ്രത അതിവേഗം വർദ്ധിക്കും, അതേ സമയം, കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനം വേഗത്തിൽ സംഭവിക്കും," വെസ്റ്റേൺ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ഇക്കോഫിസിയോളജിസ്റ്റായ ഡാനിയൽ വേ പറയുന്നു.
Мо мы можем сделать?
ഇല്ലിനോയി സർവകലാശാലയിലെയും കൃഷി വകുപ്പിലെയും ശാസ്ത്രജ്ഞർ സസ്യങ്ങളെ ജനിതകമാറ്റം വരുത്താനുള്ള വഴികൾ പരീക്ഷിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, അങ്ങനെ അവയ്ക്ക് കൂടുതൽ കാർബൺ സംഭരിക്കാൻ കഴിയും. ഫോട്ടോസിന്തസിസിനായി CO2 പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിന് റുബിസ്കോ എന്ന എൻസൈം ഉത്തരവാദിയാണ്, ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇത് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു.
പരിഷ്കരിച്ച വിളകളുടെ സമീപകാല പരീക്ഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് റുബിസ്കോയുടെ ഗുണനിലവാരം ഉയർത്തുന്നത് ഏകദേശം 40% വിളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, എന്നാൽ വലിയ വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിൽ പരിഷ്കരിച്ച പ്ലാന്റ് എൻസൈം ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് ഒരു ദശാബ്ദത്തിലേറെ സമയമെടുക്കും. ഇതുവരെ, പുകയില പോലുള്ള സാധാരണ വിളകളിൽ മാത്രമേ പരിശോധനകൾ നടത്തിയിട്ടുള്ളൂ, ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാർബൺ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്ന മരങ്ങളെ റൂബിസ്കോ എങ്ങനെ മാറ്റുമെന്ന് വ്യക്തമല്ല.
2018 സെപ്റ്റംബറിൽ, പരിസ്ഥിതി ഗ്രൂപ്പുകൾ സാൻ ഫ്രാൻസിസ്കോയിൽ ഒത്തുകൂടി, വനങ്ങൾ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പദ്ധതി വികസിപ്പിക്കുന്നതിന്, അത് "കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തിന് മറന്നുപോയ പരിഹാരം" എന്ന് അവർ പറയുന്നു.
"ഭൗമ ബയോസ്ഫിയർ നിലവിൽ കാര്യക്ഷമമായ കാർബൺ സിങ്കായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് തിരിച്ചറിഞ്ഞ് നയ നിർമ്മാതാക്കൾ ഞങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തലുകളോട് പ്രതികരിക്കണമെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു," സെർനുസാക്ക് പറയുന്നു. "ആദ്യം ചെയ്യേണ്ടത് വനങ്ങളെ സംരക്ഷിക്കാൻ ഉടനടി നടപടിയെടുക്കുക എന്നതാണ്, അതിലൂടെ അവർക്ക് കാർബൺ വേർതിരിക്കുന്നത് തുടരാനും ഊർജ്ജ മേഖലയെ ഡീകാർബണൈസ് ചെയ്യുന്നതിനായി ഉടൻ പ്രവർത്തിക്കാനും കഴിയും."