अध्ययनों से पता चलता है कि बिल्कुल सभी झाड़ियाँ, लताएँ और पेड़ जो हमारे चारों ओर हैं, वातावरण से अतिरिक्त कार्बन को अवशोषित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। लेकिन कुछ बिंदु पर, पौधे इतना कार्बन ग्रहण कर सकते हैं कि जलवायु परिवर्तन से निपटने में उनकी मदद कम होने लगती है। आख़िर ऐसा कब होगा? वैज्ञानिक इस सवाल का जवाब खोजने की कोशिश कर रहे हैं।
जब से 20वीं सदी की शुरुआत में औद्योगिक क्रांति शुरू हुई, तब से वातावरण में मानवीय गतिविधियों के कारण कार्बन की मात्रा आसमान छू रही है। ट्रेंड्स इन प्लांट साइंस में प्रकाशित लेखकों ने कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करते हुए पाया कि उसी समय, प्रकाश संश्लेषण में 30% की वृद्धि हुई।
ऑस्ट्रेलिया में जेम्स कुक यूनिवर्सिटी के अध्ययन लेखक और इकोफिजियोलॉजिस्ट लुकास चेर्नुसक कहते हैं, "यह एक अंधेरे आकाश में प्रकाश की किरण की तरह है।"
यह कैसे तय किया गया?
चेर्नुसक और उनके सहयोगियों ने 2017 से पर्यावरण अध्ययन के डेटा का इस्तेमाल किया, जिसने बर्फ के कोर और हवा के नमूनों में पाए जाने वाले कार्बोनिल सल्फाइड को मापा। कार्बन डाइऑक्साइड के अलावा, पौधे अपने प्राकृतिक कार्बन चक्र के दौरान कार्बोनिल सल्फाइड लेते हैं और इसका उपयोग अक्सर वैश्विक स्तर पर प्रकाश संश्लेषण को मापने के लिए किया जाता है।
"भूमि पौधे हमारे उत्सर्जन का लगभग 29% अवशोषित करते हैं, जो अन्यथा वायुमंडलीय CO2 सांद्रता में योगदान देगा। हमारे मॉडल के विश्लेषण से पता चला है कि कार्बन अनुक्रम की इस प्रक्रिया को चलाने में स्थलीय प्रकाश संश्लेषण की भूमिका अन्य मॉडलों की तुलना में अधिक है, "चेर्नुसक कहते हैं।
लेकिन कुछ वैज्ञानिक प्रकाश संश्लेषण को मापने की एक विधि के रूप में कार्बोनिल सल्फाइड का उपयोग करने के बारे में निश्चित नहीं हैं।
केरी सेंडल जॉर्जिया दक्षिणी विश्वविद्यालय में एक जीवविज्ञानी हैं जो अध्ययन करते हैं कि विभिन्न जलवायु परिवर्तन परिदृश्यों के तहत पौधे कैसे बढ़ते हैं।
क्योंकि पौधों द्वारा कार्बोनिल सल्फाइड का उठाव उनके द्वारा प्राप्त प्रकाश की मात्रा के आधार पर भिन्न हो सकता है, सेंडल का कहना है कि अध्ययन के परिणाम "अधिक हो सकते हैं", लेकिन वह यह भी नोट करती है कि वैश्विक प्रकाश संश्लेषण को मापने के अधिकांश तरीकों में कुछ हद तक अनिश्चितता है।
हरा और मोटा
प्रकाश संश्लेषण में कितनी भी वृद्धि क्यों न हो, वैज्ञानिक इस बात से सहमत हैं कि अतिरिक्त कार्बन पौधों के लिए उर्वरक के रूप में कार्य करता है, जिससे उनकी वृद्धि में तेजी आती है।
"इस बात के प्रमाण हैं कि पेड़ों की पत्तियाँ घनी हो गई हैं और लकड़ी घनी हो गई है," सेर्नुसक कहते हैं।
ओक राइड नेशनल लेबोरेटरी के वैज्ञानिकों ने यह भी नोट किया कि जब पौधे CO2 के बढ़े हुए स्तर के संपर्क में आते हैं, तो पत्तियों पर रोमकूपों का आकार बढ़ जाता है।
सेंडल ने अपने स्वयं के प्रयोगात्मक अध्ययनों में, पौधों को सामान्य रूप से प्राप्त कार्बन डाइऑक्साइड की दोगुनी मात्रा में उजागर किया। इन परिस्थितियों में, सेंडल की टिप्पणियों के अनुसार, पत्ती के ऊतकों की संरचना इस तरह से बदल गई कि शाकाहारी लोगों के लिए उन्हें खाना मुश्किल हो गया।
सबसे ऊंचा बिंदु
वातावरण में CO2 का स्तर बढ़ रहा है, और उम्मीद है कि अंततः पौधे इसका सामना नहीं कर पाएंगे।
ओक राइड नेशनल लेबोरेटरी ने अपनी वेबसाइट पर नोट किया, "वायुमंडलीय सीओ 2 में वृद्धि के लिए कार्बन सिंक की प्रतिक्रिया वैश्विक कार्बन चक्र मॉडलिंग में अब तक की सबसे बड़ी अनिश्चितता बनी हुई है, और यह जलवायु परिवर्तन अनुमानों में अनिश्चितता का एक प्रमुख चालक है।"
खेती या कृषि के लिए भूमि समाशोधन और जीवाश्म ईंधन उत्सर्जन का कार्बन चक्र पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है। वैज्ञानिकों को यकीन है कि अगर मानवता ऐसा करना बंद नहीं करती है, तो एक महत्वपूर्ण बिंदु अपरिहार्य है।
वेस्टर्न यूनिवर्सिटी के एक इकोफिजियोलॉजिस्ट डैनियल वे कहते हैं, "अधिक कार्बन उत्सर्जन वातावरण में फंस जाएगा, एकाग्रता तेजी से बढ़ेगी, और साथ ही, जलवायु परिवर्तन तेजी से होगा।"
Лато мы можем сделать?
इलिनोइस विश्वविद्यालय और कृषि विभाग के वैज्ञानिक पौधों को आनुवंशिक रूप से संशोधित करने के तरीकों के साथ प्रयोग कर रहे हैं ताकि वे और भी अधिक कार्बन स्टोर कर सकें। रूबिस्को नामक एक एंजाइम प्रकाश संश्लेषण के लिए CO2 को पकड़ने के लिए जिम्मेदार है, और वैज्ञानिक इसे और अधिक कुशल बनाना चाहते हैं।
संशोधित फसलों के हाल के परीक्षणों से पता चला है कि रूबिस्को की गुणवत्ता को उन्नत करने से पैदावार में लगभग 40% की वृद्धि होती है, लेकिन बड़े व्यावसायिक पैमाने पर संशोधित संयंत्र एंजाइम का उपयोग करने में एक दशक से अधिक समय लग सकता है। अब तक, केवल तंबाकू जैसी आम फसलों पर परीक्षण किए गए हैं, और यह स्पष्ट नहीं है कि रूबिस्को उन पेड़ों को कैसे बदलेगा जो सबसे अधिक कार्बन को अलग करते हैं।
सितंबर 2018 में, पर्यावरण समूहों ने सैन फ्रांसिस्को में वनों के संरक्षण की योजना विकसित करने के लिए मुलाकात की, जिसे वे कहते हैं कि "जलवायु परिवर्तन का भूला हुआ समाधान" है।
"मुझे लगता है कि नीति निर्माताओं को हमारे निष्कर्षों का जवाब देना चाहिए कि यह मानते हुए कि स्थलीय जीवमंडल वर्तमान में एक कुशल कार्बन सिंक के रूप में कार्य करता है," सेर्नुसक कहते हैं। "पहली बात यह है कि जंगलों की रक्षा के लिए तत्काल कार्रवाई करना ताकि वे कार्बन को अलग करना जारी रख सकें और ऊर्जा क्षेत्र को डीकार्बोनाइज करने के लिए तुरंत काम करना शुरू कर सकें।"