தாவரங்கள் எவ்வளவு காலம் கரிமத்தினை (Carbon) வைத்திருக்கின்றன என்பதை காலநிலை மாதிரிகள் மிகைப்படுத்தி மதிப்பிடக்கூடும் என்று புதுப்பிக்கப்பட்ட கணக்கீடு தெரிவிக்கிறது.
பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளாக, கரிம (Carbon) சுழற்சி என்பது வளிமண்டலத்திலிருந்து அதிகப்படியான கார்பனை அகற்றுவதற்கான இயற்கையின் வழியாகும். இயற்கையில், எரிமலை வெடிப்புகள் மற்றும் உயிரினங்கள் வளிமண்டலத்தில் கார்பன் டை ஆக்சைடை (CO2) வெளியிடுகின்றன. தாவரங்களும் மரங்களும் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது இந்த கார்பன் டை ஆக்சைடை உறிஞ்சி சேமிக்கின்றன.
சமீபத்தில், கரிம (Carbon) சுழற்சி காலநிலை தணிப்பு முயற்சிகளில் முக்கிய மையமாக மாறியுள்ளது. புதைபடிவ எரிபொருட்களை எரிப்பதன் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் கார்பனை தாவரங்கள் உறிஞ்ச முடியும். புதைபடிவ எரிபொருள் நிறுவனங்கள் மற்றும் அரசாங்கங்கள் இரண்டும் இந்த யோசனையை ஏற்றுக்கொண்டன. ஏனெனில், அவை அதிகரித்து வரும் கரிமத் (Carbon) தடங்களை ஈடுசெய்ய முற்படுகின்றன. இருப்பினும், சர்வதேச ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழுவால் சமீபத்தில் அறிவியல் இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு ஆய்வு, தாவரங்கள் எதிர்பார்த்ததை விட வளிமண்டலத்திலிருந்து அதிக கார்பன் டை ஆக்சைடையை உறிஞ்சுகின்றன என்று கூறுகிறது. தாவரங்கள் இந்த கரிமத்தை மீண்டும் தங்கள் சுற்றுப்புறங்களில் வெளியிடுவதற்கு முன்பு நினைத்ததைவிட குறுகிய காலத்திற்கு சேமித்து வைக்கின்றன என்றும் ஆய்வில் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.
இந்த கண்டுபிடிப்புகளை அடைய, ஆராய்ச்சியாளர்கள் 1960-ஆம் ஆண்டுகளில் அமெரிக்காவும், சோவியத் யூனியனும் நடத்திய அணுகுண்டு சோதனைகளை ஆய்வு செய்தனர். இந்த பகுப்பாய்வு செய்ய அவர்கள் காலநிலை மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தினர்.
பனிப்போரின் நினைவுச்சின்னங்கள்
போர் காலத்தில், டஜன் கணக்கான அணுகுண்டு சோதனைகள் உலகளாவிய கவலையை உருவாக்கின. இந்த சோதனைகள் விஞ்ஞானிகளுக்கு காலநிலை ஆராய்ச்சிக்கான வாய்ப்பையும் வழங்கின. லண்டன் இம்பீரியல் கல்லூரியின் (Imperial College) காலநிலை இயற்பியலாளரும், ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியருமான ஹீதர் கிராவன், சோதனைகள் பயங்கரமானவை என்றாலும், அவை விஞ்ஞானிகளுக்கு பயனுள்ளதாக இருந்தன என்று விளக்கினார்.
இந்த அணுகுண்டு வெடிப்புகள் கணிசமான அளவு கதிரியக்கப் பொருட்களை வளிமண்டலத்தில் வெளியிட்டன. அத்தகைய ஒரு பொருள் கார்பன் -14 (carbon-14) ஆகும். இது ரேடியோகார்பன் (radiocarbon) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது மிகவும் பொதுவான கார்பன்-12யை விட அதன் கருவில் இரண்டு நியூட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. கதிரியக்க கார்பன் இயற்கையாகவே சிறிய அளவில் காணப்பட்டாலும், அணுகுண்டு சோதனைகள் வளிமண்டலத்தில் அதன் செறிவை அதிகரித்தன.
1963-ஆம் ஆண்டில், பனிப்போர் நாடுகள் வரையறுக்கப்பட்ட சோதனை தடை ஒப்பந்தத்தில் (Limited Test Ban Treaty (LTBT)) கையெழுத்திட்டன. இது நிலம், காற்று மற்றும் நீருக்கடியில் அணுசக்தி சோதனைகளை தடை செய்தது. இந்த ஒப்பந்தத்திற்குப் பிறகு, வளிமண்டலத்தில் கதிரியக்க கார்பனின் செறிவு அதிகரிப்பது நிறுத்தப்பட்டது. டாக்டர் கிரேவனும் அவரது குழுவும் 1963-ஆம் ஆண்டு முதல் 1967-ஆம் ஆண்டு வரை ரேடியோகார்பன் அளவுகளில் ஏற்பட்ட மாற்றத்தைக் கண்காணிக்க மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தினர். மேலும், அது படிப்படியாகக் குறைந்து வருவதைக் கண்டறிந்தனர்.
ரேடியோகார்பன் பெரும்பாலும் ஆக்ஸிஜனுடன் பிணைந்து கார்பன் டை ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது. இது ஒளிச்சேர்க்கையின் போது தாவரங்கள், மரங்கள் மற்றும் பிற தாவரங்கள் உறிஞ்சுகின்றன. கதிரியக்க கார்பன் வளிமண்டலத்தில் இருந்து தாவரங்களுக்கு நகர்வதாக மாதிரிகள் பரிந்துரைப்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர்.
முழு அமைப்பும் வேகமாக சுழற்சியில் ஓடுகிறது
தாவரங்கள் உயிர்வாழ உணவு தேவை, அவை அதை தாங்களே உற்பத்தி செய்கின்றன. அவை ஒளிச்சேர்க்கையின் போது வளிமண்டலத்தில் இருந்து கார்பன் டை ஆக்சைடை உறிஞ்சி குளுக்கோஸை உருவாக்க பயன்படுத்துகின்றன. தாவரங்கள் சிறிது குளுக்கோஸை உட்கொள்கின்றன மற்றும் சிலவற்றை அவற்றின் இலைகளில் ஸ்டார்ச்சாக சேமிக்கின்றன. இந்த செயல்பாட்டின் போது, தாவரம் சுவாசத்தின் போது கார்பன் டை ஆக்சைடை வெளியேற்றும்போது சிறிது கார்பன் இழக்கப்படுகிறது.
தாவரங்கள் கார்பனை இழக்கும் மற்றும் பெறும் விகிதங்களை விஞ்ஞானிகளால் நேரடியாக அளவிட முடியாது. இருப்பினும், உலகளவில் தாவரங்களில் எவ்வளவு கார்பன் சேமிக்கப்படுகிறது என்பதை மதிப்பிடுவதற்கு அவர்கள் செயற்கைக்கோள் தரவைப் பயன்படுத்தியுள்ளனர். புதிய ஆய்வில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒவ்வொரு ஆண்டும் தாவரங்களில் சேமிக்கப்படும் கார்பனின் அளவை மதிப்பிடுவதற்கு காலநிலை மாதிரிகளைப் பயன்படுத்தினர். முந்தைய ஆய்வுகள் இந்த மதிப்பு உலகளவில் ஆண்டுக்கு 43-76 பில்லியன் டன் கார்பன் என்று மதிப்பிட்டுள்ளன. ஆனால், புதிய ஆய்வு இது ஆண்டுக்கு சுமார் 80 பில்லியன் டன்களாக இருக்கலாம் என்று கூறுகிறது, பெரும்பாலான கார்பன் தாவரங்களின் மரம் அல்லாத பாகங்களான இலைகள் மற்றும் நுண்ணிய வேர்களில் சேமிக்கப்படுகிறது.
இந்த அதிக மதிப்பு துல்லியமானது என்றால், தாவரங்கள் முன்பு நினைத்ததை விட விரைவில் தங்கள் கார்பனை வெளியிட வேண்டும் என்று அர்த்தம். இல்லையெனில், செயற்கைக்கோள் தரவுகளால் மதிப்பிடப்பட்டதைவிட தாவரங்களில் அதிக கார்பன் இருக்கும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் முடிவு செய்தனர். தாவரங்களுக்கும் வளிமண்டலத்திற்கும் இடையிலான கார்பன் பரிமாற்றம் முன்பு நம்பப்பட்டதை விட வேகமாக நடக்கிறது என்றும் கண்டுபிடிப்புகள் தெரிவிக்கின்றன. டாக்டர் கிரேவன் "முழு அமைப்பும் நாம் முன்பு நினைத்ததை விட வேகமான சுழற்சியில் ஓடுகிறது" (The whole system is kind of cycling faster than what we thought before) என்று கூறினார்.
இருப்பினும், இந்த ஆய்வில் ஈடுபடாத ஐ.ஐ.டி பம்பாயின் காலநிலை விஞ்ஞானி ரகு முர்துகுடே எச்சரிக்கையாக இருக்க வேண்டும் என்று வலியுறுத்தினார். தரவு மாதிரிகளில் நிச்சயமற்ற தன்மை காரணமாக கார்பன் சுழற்சியில் உண்மையான தாக்கத்தைப் புரிந்துகொள்வது சவாலாக இருக்கும் என்று அவர் குறிப்பிட்டார். மாதிரிகளில் செய்யப்பட்ட அனுமானங்கள் மாற்றப்பட்டால் முடிவுகளை கணிசமாக மாற்றக்கூடும் என்று அவர் குறிப்பிட்டார்.
ஆய்வின் இணை ஆசிரியரும், வளிமண்டல ஆராய்ச்சிக்கான அமெரிக்க தேசிய மையத்தின் காலநிலை விஞ்ஞானியுமான வில் வைடர், டாக்டர் முர்டுகுட்டேவின் எச்சரிக்கையுடன் உடன்பட்டார், ஆனால் அதை "குறுகிய பார்வை" (short-sighted) என்று அழைத்தார்.
கதிரியக்க பிரதிநிதித்துவம்
1995-ஆம் ஆண்டில், உலக காலநிலை ஆராய்ச்சி திட்டம் (World Climate Research Program) இணைக்கப்பட்ட மாதிரி ஒப்பீட்டு திட்டத்தை (Coupled Model Intercomparison Project (CMIP)) நிறுவியது. இது ஐ.நா.வின் காலநிலை அறிக்கைகளுக்கான காலநிலை கணிப்புகளை தயாரிக்கிறது. இணைக்கப்பட்ட மாதிரி ஒப்பீட்டு திட்டத்தை (CMIP) பொறுத்தவரை, உலகெங்கிலும் உள்ள அறிவியல் நிறுவனங்கள் தங்கள் தனிப்பட்ட காலநிலை மாதிரிகளை ஒன்றிணைத்து சிறந்த கணிப்புகளை உருவாக்குகின்றன. இருப்பினும், இந்த மாதிரிகளில் பெரும்பாலானவை ரேடியோகார்பன் தரவுகளுடன் சோதிக்கப்படவில்லை.
டாக்டர் கிராவனின் கூற்றுப்படி, இந்த மாதிரிகளில் ரேடியோகார்பன் தரவைச் சேர்ப்பது கடினம் அல்ல. ஆனால், அவர்களில் சிலர் அவ்வாறு செய்ய உண்மையில் கவலைப்படவில்லை. யு.எஸ். யுனிவர்சிட்டி கார்ப்பரேஷன் ஃபார் வளிமண்டல ஆராய்ச்சியால் (U.S. University Corporation for Atmospheric Research) உருவாக்கப்பட்ட 'கம்யூனிட்டி எர்த் சிஸ்டம் மாடல் 2' (Community Earth System Model 2) என்ற ஒரே ஒரு மாதிரி, அதன் உருவகப்படுத்துதல்களில் கதிரியக்க கார்பனைக் கணக்கிட்டது. இருப்பினும், தாவரங்கள் டாக்டர் கிராவனின் குழு கண்டறிந்ததை விட மிகக் குறைவான ரேடியோகார்பனை உறிஞ்சியுள்ளன என்று அது கணித்தது.
காலநிலை மாதிரிகள் எப்போதும் நிச்சயமற்ற தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. டாக்டர் முர்டுகுடே அவை தவறானவை அல்ல, அபூரணமானவை என்று கூறினார். அவற்றை ஒரு பக்கமாக இழுக்கக்கூடிய காருடன் ஒப்பிடுகிறார். ஆய்வில் பயன்படுத்தப்படும் இணைக்கப்பட்ட மாதிரி ஒப்பீட்டு திட்டத்தை (Coupled Model Intercomparison Project (CMIP)) மாதிரிகளில் சில சமீபத்திய பதிப்புகள் (5 மற்றும் 6) அடங்கும். டாக்டர் வைடரின் கூற்றுப்படி, ஆய்வின் கண்டுபிடிப்புகள் காலநிலை மாடலிங் (climate modelling) குறித்த எதிர்கால ஆராய்ச்சிக்கான ஒரு படிக்கல்லாகும், குறிப்பாக இணைக்கப்பட்ட மாதிரி ஒப்பீட்டு திட்டத்தை (CMIP) 7 மற்றும் அதற்கு அப்பால் மாதிரிகளை மேம்படுத்துவதற்கான முயற்சிகள் தொடர்கின்றன.
காலநிலைக் கணிப்புகளில் ரேடியோகார்பனுக்கு சிறந்த பிரதிநிதித்துவம் தேவை என்பதை சம்பந்தப்பட்ட அனைத்து காலநிலை விஞ்ஞானிகளும் ஒப்புக்கொண்டனர். இந்த ஆய்வில் ஈடுபடாத பெங்களூரு இந்திய அறிவியல் கழகத்தின் (Indian Institute of Science, Bengaluru) காலநிலை இயற்பியலாளர் கோவிந்தசாமி பாலா, மாதிரிகளில் ரேடியோகார்பனைச் சேர்ப்பது நிதி மற்றும் ஆராய்ச்சி முயற்சிகள் போன்ற வளங்களால் மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது என்று குறிப்பிட்டுள்ளார். மாதிரிகளில் ஐசோடோப்புகள், பனி தாள் இயக்கவியல் (ice sheet dynamics) மற்றும் நிலத்தடி உறைபனி (permafrost) ஆகியவற்றின் பிரதிநிதித்துவம் எதிர்காலத்தில் வேகத்தை அதிகரிக்கும் என்றும் அவர் கணித்துள்ளார்.
கார்த்திக் வினோத், அறிவியல் பத்திரிகையாளர் மற்றும் எட் பப்ளிகாவின் (Ed Publica) இணை நிறுவனர் ஆவார்.