शंकर आईएएस सारांश: महासागरीय अम्लीकरण | Famous Books for UPSC CSE (Summary & Tests) in Hindi PDF Download

महासागरीय अम्लीकरण

महासागर, कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के महत्वपूर्ण भंडार के रूप में कार्य करते हैं, जो मानव-जनित उत्सर्जनों का एक महत्वपूर्ण भाग (लगभग एक-तिहाई) अवशोषित करते हैं, और इस प्रकार जलवायु परिवर्तन के खिलाफ एक बफरिंग तंत्र के रूप में कार्य करते हैं। हालाँकि, यह अवशोषण प्रक्रिया महासागरीय अम्लीकरण के एक परिघटना का योगदान करती है, जो महासागरीय रसायन विज्ञान में परिवर्तनों को दर्शाता है। महासागरीय अम्लीकरण को महासागरीय pH में कमी द्वारा पहचाना जाता है, जो वातावरण से कार्बन यौगिकों के अवशोषण के कारण हाइड्रोजन आयनों की बढ़ती सांद्रता के लिए उत्तरदायी है।

महासागरीय अम्लीकरण में रासायनिक प्रतिक्रिया

• वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड के महासागर द्वारा बढ़ते अवशोषण के साथ, हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता बढ़ती है।
• साथ ही, कार्बोनेट आयनों की सांद्रता में कमी आती है, जिसके परिणामस्वरूप महासागरों का pH कम होता है।
• इस प्रकार, महासागर कम क्षारीयता की ओर बढ़ते हैं।

यह प्रक्रिया, जिसे महासागरीय अम्लीकरण के रूप में जाना जाता है, समुद्री पारिस्थितिक तंत्रों और जीवों पर इसके संभावित प्रतिकूल प्रभावों के कारण चिंताओं को बढ़ाती है।

CO2 का महासागरीय अम्लीकरण पर प्रभाव

• महासागर CO2 को अवशोषित करता है, लेकिन इसका दर प्राकृतिक रूप से संभालने के लिए बहुत अधिक है।
• वातावरण से आने वाला कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) महासागरीय अम्लीकरण का कारण बन रहा है।
• समय के साथ, महासागर के सतही जल थोड़ा अधिक अम्लीय हो गए हैं।

औद्योगिक क्रांति की शुरुआत से महासागर का pH लगभग 0.1 इकाई कम हो गया है। वर्तमान में, महासागर का pH लगभग 8.0 है, जो अभी भी क्षारीय है। भले ही यह एक मजबूत अम्ल में नहीं बदल रहा है, \"महासागरीय अम्लीकरण\" शब्द का उपयोग किया जाता है क्योंकि समग्र प्रवृत्ति बढ़ती अम्लता की ओर बढ़ रही है। 0.1 pH इकाई की कमी महासागर में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता में 26% की वृद्धि का प्रतिनिधित्व करती है।

स्थानीय प्रभाव महासागरीय अम्लीकरण पर

अम्लीय वर्षा

• प्रभाव: अम्लीय वर्षा, जिसका pH 1 से 6 के बीच होता है, महासागरीय सतही जल की रसायन विज्ञान पर प्रभाव डालती है।
• व्यापकता: महासागरीय अम्लीकरण पर प्रमुख प्रभाव स्थानीय और क्षेत्रीय स्तर पर देखे जाते हैं, लेकिन इसका वैश्विक प्रभाव अपेक्षाकृत छोटा है।

यूट्रोफिकेशन

• कारण: तटीय जल अतिरिक्त पोषक तत्वों, मुख्य रूप से नाइट्रोजन, से प्रभावित होते हैं, जो कृषि, उर्वरकों और सीवेज जैसे स्रोतों से आते हैं।
• परिणाम: यह यूट्रोफिकेशन की ओर ले जाता है, जिससे महत्वपूर्ण प्लवक बाढ़ आती है। जब ये बाढ़ गिरती हैं और डूब जाती हैं, तो बैक्टीरिया इन्हें विघटित करते हैं, समुद्री जल ऑक्सीजन को कम करते हैं और CO2 बढ़ाते हैं (pH को कम करते हैं)।

महासागरीय अम्लीकरण में प्रतिक्रियाएँ

• प्रक्रियाएँ: \"महासागरीय अम्लीकरण\" शब्द CO2 और समुद्री जल के बीच की प्रतिक्रियाओं का सारांश है।
• कार्बोनिक एसिड का निर्माण:
• प्रतिक्रिया: CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-
• प्रभाव: यह हाइड्रोजन आयनों को मुक्त करता है, अम्लता बढ़ाता है और pH को कम करता है।
• कार्बोनेट आयनों, CO2 और पानी के बीच अंतःक्रिया:
• प्रतिक्रिया: CO3^2- + CO2 + H2O → 2HCO3-
• संयुक्त प्रभाव: अम्लता बढ़ाता है और कार्बोनेट आयनों की उपलब्धता को कम करता है।

महासागरीय अम्लीकरण का प्रभाव

• समुद्री जल और CO2: समुद्री जल स्वाभाविक रूप से वायुमंडल से CO2 अवशोषित करता है, जिससे कार्बोनिक एसिड और कार्बोनेट आयन जैसे यौगिक बनते हैं।
• कार्बोनेट आयनों का महत्व: कार्बोनेट आयन समुद्री जीवों जैसे मूंगा, समुद्री ऊदबिलाव, और लॉबस्टर के निर्माण प्रक्रिया के लिए आवश्यक होते हैं, जो उनके खोल और कंकाल बनाते हैं।
• अधिक CO2 की समस्या: वायुमंडलीय CO2 के बढ़ते स्तर महासागर में अम्लता को बढ़ाते हैं, कार्बोनिक एसिड और कार्बोनेट आयनों के संतुलन को प्रभावित करते हैं।
• कार्बोनेट आयनों की कमी के परिणाम: कार्बोनेट आयनों की घटती उपलब्धता के कारण समुद्री जीवों के लिए कैलकिफिकेशन करना चुनौतीपूर्ण हो जाता है, जो उनके खोल जैसी संरचनाओं के निर्माण पर प्रभाव डालता है।
• परिणामस्वरूप चुनौती: कार्बोनेट आयनों में कमी के कारण संरचनाओं का निर्माण करना कठिन हो सकता है, जिसका महासागर के जीवन, विशेष रूप से आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण समुद्री प्रजातियों पर महत्वपूर्ण परिणाम हो सकता है।

निवारण

• CO2 को कम करना: हम वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के उत्सर्जन को कम करके मदद कर सकते हैं।
• सरकारी नीतियाँ: CO2 उत्सर्जन को नियंत्रित करने के लिए नियमों का समर्थन करना समस्या को नियंत्रित करने में मदद करता है।
• ऑफशोर ड्रिलिंग का उन्मूलन: ऑफशोर ड्रिलिंग को रोकना महासागरीय अम्लीकरण पर प्रभाव को कम करने का एक तरीका हो सकता है।
• ऊर्जा दक्षता के लिए वकालत करना: ऊर्जा-कुशल प्रथाओं के उपयोग को प्रोत्साहित करना भी सकारात्मक अंतर ला सकता है।

पवन और सौर ऊर्जा

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत: पवन और सौर ऊर्जा जैसे वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों को अपनाना स्वच्छ विकल्प प्रदान करता है।

संतृप्ति क्षितिज

संतृप्ति क्षितिज वह स्तर है जहाँ कैल्शियम कार्बोनेट खनिजों का घुलना शुरू होता है।

• गहरे, ठंडे महासागर के जल: ये जल स्वाभाविक रूप से कार्बोनेट आयनों की कमी के कारण कई जीवों के खोल को घुलने का कारण बनाते हैं।
• सतही जल: सतही जल में अधिक कार्बोनेट आयन होते हैं, जो जीवों के खोल को घुलने से बचाते हैं।
• जीवित रहने की विधियाँ: इस क्षितिज के नीचे कुछ जीवों के पास अपने खोल को घुलने से बचाने के विशेष तरीके होते हैं।

महासागरीय अम्लीकरण का प्रभाव: जैसे-जैसे महासागरीय अम्लीकरण होता है, संतृप्ति क्षितिज ऊर्ध्वाधर रूप से उठता है। इससे अधिक जीवों को अध-संतृप्त जल का सामना करना पड़ता है, जिससे उनके खोल और कंकाल घुलने के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं।

समय के साथ परिवर्तन: कैल्साइट और एरागोनाइट, जो खोल में खनिज हैं, के लिए संतृप्ति क्षितिज 1800 के दशक के मुकाबले सतह के करीब आ गया है। इसका मतलब है कि अब अधिक जीव जोखिम में हैं।

महासागरीय अम्लीकरण और प्रणाली में कार्बन का दीर्घकालिक भाग्य

दीर्घकालिक भाग्य: प्राकृतिक संतुलन: अत्यधिक लंबे समय (100,000 वर्षों से अधिक) में, पृथ्वी स्वाभाविक रूप से CO2 को संभालती है। ज्वालामुखी इसे छोड़ते हैं, और पौधे और चट्टान इसे सोख लेते हैं।

उपवेलेन्स:

• तटीय उपवेलेन्स: कभी-कभी महासागरीय क्षेत्रों में गहरे जल का दौरा होता है जिसमें पोषक तत्व और CO2 होते हैं।
• महासागरीय अम्लीकरण का प्रभाव: क्योंकि ऊपरी महासागर हर साल महासागरीय अम्लीकरण के कारण CO2 के साथ कम संतृप्त हो रहा है, ये दौरे ऐसे जल को लाने में सक्षम हो सकते हैं जो समुद्री जीवन को प्रभावित कर सकता है, विशेषकर उन जीवों को जो खोल बनाते हैं।

चट्टानों का मौसम: हालांकि, चट्टानों का CO2 को सोखने की प्रक्रिया धीमी होती है और यह वायुमंडल में मौजूद CO2 को जल्दी से बाहर नहीं कर सकती।

अल्पकालिक कार्बन चक्र:

• कार्बन चक्र: छोटे समय (1,000 वर्षों से अधिक) में, महासागर के पास कार्बन को प्रबंधित करने का एक तरीका होता है। यह कार्बोनेट-समृद्ध तलछट को शामिल करने वाली स्व-नियामक प्रणाली की तरह है।
• महासागरीय परतें: ऊपरी महासागर कार्बोनेट (जैसे खोल सामग्री) को बिना घुलने के बनाए रखने में अच्छा होता है। गहरे महासागरीय परतें कार्बोनेट को घुलाती हैं।
• लायसोकिन: लायसोकिन को उस बिंदु के रूप में सोचें जहाँ गहरे महासागर का घुलन वास्तव में शुरू होता है।
• गिरते हुए खोल: समुद्री जीवों के खोल समुद्र के तल पर गिरते हैं। उथले पानी में, वे दफन हो जाते हैं और लंबे समय तक बने रहते हैं। लेकिन गहरे पानी में, उनमें से अधिकांश घुल जाते हैं, जो कि लाखों वर्षों तक कार्बन को कैद नहीं करता।

कार्बोनेट प्रतिस्थापन गहराई (CCD):

• महासागरीय अम्लीकरण का प्रभाव: महासागर में अधिक CO2 जाने से इस संतुलन को गड़बड़ कर दिया है। जैसे-जैसे महासागर अधिक अम्लीय होता जाता है, यह लायसोकिन और CCD को ऊंचा करता है।
• यह अधिक बंद खोलों को उन स्थितियों के संपर्क में लाता है जो उन्हें घुला सकते हैं, जो महासागरीय अम्लीकरण में थोड़ी मदद करता है, लेकिन इसमें समय लगता है—जैसे एक हजार वर्ष।

समुद्री पौधों पर प्रभाव

महासागरीय अम्लीकरण का समुद्री जीवन पर प्रभाव:

• कुछ लाभ: कुछ समुद्री पौधे और फाइटोप्लांकटन अधिक CO2 स्तरों के साथ अधिक बढ़ सकते हैं और अच्छा कर सकते हैं।
• सामान्य नियम नहीं: लेकिन यह सभी पौधों के लिए नहीं होता। यह नियम सभी पर लागू नहीं होता।
• विभिन्न प्रतिक्रियाएँ: कुछ के लिए, अधिक CO2 और बढ़ती अम्लता हानिकारक हो सकते हैं या उन पर ज्यादा असर नहीं डाल सकते।
• महत्वपूर्ण कार्रवाई: महासागरीय अम्लीकरण को और बढ़ने से रोकने के लिए, हवा में CO2 के स्तर को कम करना आवश्यक है।

इसलिए, कुछ समुद्री पौधे अच्छी तरह से करेंगे, कुछ संघर्ष कर सकते हैं, और अन्य कोई स्पष्ट परिवर्तन नहीं दिखा सकते हैं, लेकिन परिवर्तन होना तय है।

महासागरीय अम्लीकरण

महासागर कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के लिए महत्वपूर्ण भंडार के रूप में कार्य करते हैं, जो मानवजनित उत्सर्जनों के लगभग एक-तिहाई हिस्से को अवशोषित करते हैं, और इस प्रकार जलवायु परिवर्तन के खिलाफ एक बफरिंग तंत्र के रूप में कार्य करते हैं। हालांकि, यह अवशोषण प्रक्रिया महासागरीय अम्लीकरण नामक एक घटना में योगदान करती है, जो महासागरीय रसायन विज्ञान में परिवर्तनों को संदर्भित करती है। महासागरीय अम्लीकरण की विशेषता महासागरों के pH में कमी से होती है, जो वायुमंडल से कार्बन यौगिकों के अवशोषण के परिणामस्वरूप बढ़ी हुई हाइड्रोजन आयनों की एकाग्रता के कारण होती है।

महासागरीय अम्लीकरण में शामिल रासायनिक प्रतिक्रिया

वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड के महासागर द्वारा बढ़ते अवशोषण के साथ, हाइड्रोजन आयनों की एकाग्रता बढ़ती है। साथ ही, कार्बोनेट आयनों की एकाग्रता में कमी आती है, जिससे महासागरों के pH में गिरावट आती है। परिणामस्वरूप, महासागर कम क्षारीयता की ओर बढ़ते हैं। इस प्रक्रिया को महासागरीय अम्लीकरण के रूप में जाना जाता है, जो समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र और जीवों पर संभावित नकारात्मक प्रभावों के कारण चिंताओं को बढ़ाता है।

महासागर कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के महत्वपूर्ण भंडार के रूप में कार्य करते हैं, जो मानवजनित उत्सर्जनों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा (लगभग एक-तिहाई) अवशोषित करते हैं, इस प्रकार जलवायु परिवर्तन के खिलाफ एक बफरिंग तंत्र के रूप में कार्य करते हैं। हालांकि, यह अवशोषण प्रक्रिया महासागरीय रसायन विज्ञान में परिवर्तनों को दर्शाने वाले एक घटना, जिसे महासागरीय अम्लीकरण (ocean acidification) कहा जाता है, में योगदान करती है। महासागरीय अम्लीकरण की विशेषता महासागरों के pH में कमी है, जो वायुमंडल से कार्बन यौगिकों के अवशोषण के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन आयनों की बढ़ती संख्या के कारण होती है।

महासागरीय अम्लीकरण में शामिल रासायनिक प्रतिक्रिया

• वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड के महासागर द्वारा बढ़ते अवशोषण के साथ, हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता बढ़ती है।
• साथ ही, कार्बोनेट आयनों की सांद्रता में कमी आती है, जिससे महासागरों के pH में गिरावट आती है।
• फलस्वरूप, महासागर कम क्षारीयता की ओर बढ़ते हैं।

यह प्रक्रिया, जिसे महासागरीय अम्लीकरण कहा जाता है, समुद्री पारिस्थितिक तंत्र और जीवों पर इसके संभावित प्रतिकूल प्रभावों के कारण चिंता का विषय बन गई है।

महासागर के अम्लीकरण पर CO2 का प्रभाव

महासागर CO2 को अवशोषित करता है, लेकिन इसकी दर प्राकृतिक रूप से इसे संभालने के लिए बहुत अधिक है। वायु से आने वाला कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) महासागर के अम्लीकरण का कारण बन रहा है। समय के साथ, महासागर के सतही जल में थोड़ी अधिक अम्लीयता आ गई है।

महासागर के अम्लीकरण पर CO2 का प्रभाव

औद्योगिक क्रांति की शुरुआत से महासागर का pH लगभग 0.1 इकाई घट गया है। वर्तमान में, महासागर का pH लगभग 8.0 है, जो अभी भी क्षारीय है। हालांकि यह एक मजबूत अम्ल में नहीं बदल रहा है, लेकिन \"महासागर का अम्लीकरण\" शब्द का उपयोग किया जाता है क्योंकि समग्र प्रवृत्ति अम्लता की वृद्धि की ओर बढ़ रही है। 0.1 pH इकाई की कमी महासागर में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता में 26% की वृद्धि का प्रतिनिधित्व करती है। \"महासागर का अम्लीकरण\" प्रवृत्ति की दिशा को उजागर करने के लिए उपयोग किया जाता है, जो यह बताता है कि पानी समय के साथ कम क्षारीय होता जा रहा है।

महासागर के अम्लीकरण पर स्थानीय प्रभाव

• प्रभाव: अम्लीय वर्षा, जिसका pH 1 से 6 के बीच होता है, महासागर के सतही जल की रसायन विज्ञान पर प्रभाव डालता है।
• व्याप्ति: महासागर के अम्लीकरण पर प्रमुख प्रभाव स्थानीय और क्षेत्रीय स्तर पर देखे जाते हैं, लेकिन इसका वैश्विक प्रभाव अपेक्षाकृत छोटा होता है।

• कारण: तटीय जल में मुख्यतः कृषि, उर्वरकों और सीवेज जैसे स्रोतों से अतिरिक्त पोषक तत्वों, विशेष रूप से नाइट्रोजन, का प्रभाव होता है।
• परिणाम: इससे यूट्रोफिकेशन होता है, जिससे महत्वपूर्ण प्लवक फूलते हैं। जब ये फूलते हैं और गिरते हैं, तो बैक्टीरिया इन्हें विघटित करते हैं, जिससे समुद्री जल में ऑक्सीजन कम होती है और CO2 बढ़ता है (pH कम होता है)।

महासागर के अम्लीकरण में प्रतिक्रियाएँ

प्रक्रियाएँ: \"महासागर का अम्लीकरण\" CO2 और समुद्री जल के बीच की प्रतिक्रियाओं को संक्षेप में बताता है।

महासागर का अम्लीकरण

• कार्बोनिक एसिड का निर्माण: CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-
• प्रभाव: यह हाइड्रोजन आयनों को मुक्त करता है, जिससे अम्लता बढ़ती है और pH घटता है।

• प्रतिक्रिया: CO3^2- + CO2 + H2O → 2HCO3-
• संयुक्त प्रभाव: अम्लता बढ़ाता है और कार्बोनेट आयनों की उपलब्धता को कम करता है।

महासागर के अम्लीकरण का प्रभाव

• समुद्री जल और CO2: समुद्री जल स्वाभाविक रूप से हवा से CO2 को अवशोषित करता है, जिससे कार्बोनिक एसिड और कार्बोनेट आयन जैसे यौगिक बनते हैं।
• कार्बोनेट आयनों का महत्व: कार्बोनेट आयन समुद्री जीवों जैसे कोरल, समुद्री अर्चिन और लॉबस्टर के निर्माण प्रक्रिया के लिए आवश्यक हैं, जो उनके खोल और कंकाल का निर्माण करते हैं।
• अधिक CO2 की समस्या: वायुमंडलीय CO2 के उच्च स्तर महासागर में अम्लता बढ़ाते हैं, जो कार्बोनिक एसिड और कार्बोनेट आयनों के संतुलन को प्रभावित करते हैं।
• कार्बोनेट आयनों की कमी के परिणाम: कार्बोनेट आयनों की कमी समुद्री जीवों के लिए कैल्सीफिकेशन करना चुनौतीपूर्ण बनाती है, जिससे उनके संरचनाओं जैसे खोल का निर्माण प्रभावित होता है।
• परिणामस्वरूप चुनौती: कार्बोनेट आयनों की कमी के कारण संरचनाओं का निर्माण करना कठिन हो सकता है, जो महासागरीय जीवन, विशेष रूप से आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण समुद्री प्रजातियों पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है।

शमन

• CO2 को कम करना: हम वायु में कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) की मात्रा को कम करके मदद कर सकते हैं।
• सरकारी नीतियाँ: CO2 उत्सर्जन को सीमित करने वाले सरकारी नियमों का समर्थन करना समस्या को नियंत्रण में मदद करता है।
• ऑफशोर ड्रिलिंग को समाप्त करना: ऑफशोर ड्रिलिंग को रोकना महासागर के अम्लीकरण पर प्रभाव को कम करने का एक तरीका हो सकता है।
• ऊर्जा दक्षता का समर्थन: ऊर्जा-कुशल प्रथाओं के उपयोग को प्रोत्साहित करना भी सकारात्मक बदलाव ला सकता है।

पृष्ठभूमि सीमाएँ

• संतृप्ति क्षितिज: संतृप्ति क्षितिज वह स्तर है जहां कैल्शियम कार्बोनेट खनिजों का विघटन शुरू होता है।
• गहरे, ठंडे महासागरीय जल: इन जल में स्वाभाविक रूप से पर्याप्त कार्बोनेट आयन नहीं होते, जिससे कई जीवों के खोल का विघटन होता है।
• सतही जल: सतही जल में अधिक कार्बोनेट आयन होते हैं, जो जीवों के खोल के विघटन से बचाते हैं।
• जीवित रहने के तंत्र: इस क्षितिज के नीचे कुछ जीवों के पास अपने खोल को विघटित होने से बचाने के विशेष तरीके होते हैं।
• महासागर के अम्लीकरण का प्रभाव: जैसे-जैसे महासागर का अम्लीकरण होता है, संतृप्ति क्षितिज ऊर्ध्वाधर उठता है। इससे अधिक जीवों को अध-संतृप्त जल का सामना करना पड़ता है, जिससे उनके खोल और कंकाल के विघटन का खतरा बढ़ता है।
• समय के साथ परिवर्तन: कैल्साइट और एरागोनाइट, जो खोल में खनिज होते हैं, का संतृप्ति क्षितिज 1800 के दशक की तुलना में सतह के करीब आ गया है। इसका मतलब है कि अधिक जीव अब जोखिम में हैं।

महासागर के अम्लीकरण और प्रणाली में कार्बन का दीर्घकालिक भविष्य

• कार्बन का दीर्घकालिक भविष्य: प्राकृतिक संतुलन: बहुत लंबे समय (100,000 से अधिक वर्षों) के दौरान, पृथ्वी स्वाभाविक रूप से CO2 को संभालती है। ज्वालामुखी इसे छोड़ते हैं और पौधे और चट्टान इसे अवशोषित करते हैं।
• उपवेलिंग: तटीय उपवेलिंग
• परिभाषा: कभी-कभी महासागर के क्षेत्रों में गहरे जल का आगमन होता है जो पोषक तत्वों और CO2 से भरा होता है।
• महासागर के अम्लीकरण का प्रभाव: चूंकि ऊपरी महासागर हर साल महासागर के अम्लीकरण के कारण CO2 से कम संतृप्त हो रहा है, ये आगमन ऐसे जल को ऊपर ला सकते हैं जो समुद्री जीवों, विशेष रूप से खोल बनाने वाले जीवों को प्रभावित कर सकते हैं।

चट्टान का अपरदन

• चट्टान का अपरदन: हालांकि, चट्टानों का CO2 को अवशोषित करने की प्रक्रिया धीमी है और यह हवा में डालने वाले CO2 को जल्दी से समाप्त नहीं कर सकती।

दीर्घकालिक कार्बन चक्र

• कार्बन चक्र: आंतरिक प्रतिक्रिया: छोटे समय (1,000 वर्षों से अधिक) में, महासागर कार्बन को प्रबंधित करने का एक तरीका रखता है। यह एक स्व-नियामक प्रणाली की तरह है जिसमें कार्बोनेट-समृद्ध तलछट शामिल होती है।
• महासागरीय परतें: ऊपरी महासागर कार्बोनेट (जैसे एक खोल का सामग्री) को बिना विघटित किए रखने में अच्छा है। गहरे महासागरीय परतें कार्बोनेट को विघटित करती हैं।
• लायसो क्लाइन: लायसो क्लाइन को गहरे महासागरीय विघटन की शुरुआत का बिंदु मानें।
• गिरे हुए खोल: समुद्री जीवों के खोल समुद्र के तल पर गिरते हैं। उथले पानी में, उन्हें दफन कर दिया जाता है और वे लंबे समय तक बने रहते हैं। लेकिन गहरे पानी में, उनमें से अधिकांश विघटित हो जाते हैं, कार्बन को लाखों वर्षों तक फंसा नहीं पाते।

कार्बोनेट क्षतिपूर्ति गहराई (CCD)

• महासागर के अम्लीकरण का प्रभाव: महासागर में अधिक CO2 जाने से इस संतुलन में बाधा आती है। जैसे-जैसे महासागर अधिक अम्लीय होता है, यह लायसो क्लाइन और एक अन्य गहराई (जिसे कार्बोनेट क्षतिपूर्ति गहराई या CCD कहा जाता है) को उथला करता है। इससे अधिक फंसे हुए खोल उन स्थितियों का सामना करते हैं जो उन्हें विघटित कर सकती हैं, जो महासागर के अम्लीकरण में थोड़ी मदद करती है, लेकिन इसमें समय लगता है—लगभग एक हजार वर्ष।

समुद्री पौधों पर प्रभाव

• महासागर के अम्लीकरण का समुद्री जीवन पर प्रभाव: कुछ लाभ: कुछ समुद्री पौधे और फाइटोप्लांकटन उच्च CO2 स्तरों के साथ अधिक विकसित हो सकते हैं।
• सामान्य नियम नहीं: लेकिन यह सभी पौधों के लिए नहीं होता। यह एक नियम नहीं है जो सभी पर लागू होता है।
• विविध प्रतिक्रियाएँ: कुछ के लिए, अधिक CO2 और बढ़ी हुई अम्लता हानिकारक हो सकती है या उन पर अधिक प्रभाव नहीं डाल सकती।
• महत्वपूर्ण कार्य: महासागर के अम्लीकरण को और खराब होने से रोकने के लिए, हवा में CO2 के स्तर को कम करना आवश्यक है। यह तब तक होना चाहिए जब तक कि बहुत देर न हो जाए।

इसलिए, कुछ समुद्री पौधे ठीक रहेंगे, कुछ संघर्ष कर सकते हैं, और अन्य कोई स्पष्ट परिवर्तन नहीं दिखा सकते, लेकिन परिवर्तन अवश्य होगा।

महासागरीय अम्लीकरण पर स्थानीय प्रभाव

• अम्लीय वर्षा का महासागरीय अम्लीकरण पर प्रभाव:
  • प्रभाव: अम्लीय वर्षा, जिसका pH 1 से 6 के बीच होता है, सतही महासागरीय जल की रसायन शास्त्र को प्रभावित करता है।
  • व्याप्ति: महासागरीय अम्लीकरण पर मुख्य प्रभाव स्थानीय और क्षेत्रीय स्तर पर देखे जाते हैं लेकिन इसका वैश्विक प्रभाव अपेक्षाकृत छोटा होता है।
• यूट्रोफिकेशन का महासागरीय अम्लीकरण पर प्रभाव:
  • कारण: तटीय जल अधिक पोषक तत्वों से प्रभावित होते हैं, मुख्य रूप से नाइट्रोजन, कृषि, उर्वरकों और सीवेज के स्रोतों से।
  • परिणाम: यह यूट्रोफिकेशन की दिशा में ले जाता है, जिससे महत्वपूर्ण प्लवक का बूम होता है। जब ये बूम गिरते हैं और डूबते हैं, बैक्टीरिया उन्हें विघटित करते हैं, जिससे समुद्री जल का ऑक्सीजन कम होता है और CO2 बढ़ता है (pH कम होता है)।
• महासागरीय अम्लीकरण में प्रतिक्रियाएँ:
  • प्रक्रियाएँ: 'महासागरीय अम्लीकरण' शब्द CO2 और समुद्री जल के बीच की प्रतिक्रियाओं को संक्षेप में प्रस्तुत करता है।
  • मुख्य प्रतिक्रियाएँ:
    • कार्बोनिक एसिड का निर्माण:
      • प्रतिक्रिया: CO2 + H2O → H2CO3 → H + HCO3-
      • प्रभाव: यह हाइड्रोजन आयनों को मुक्त करता है, अम्लता बढ़ाता है और pH को कम करता है।
    • कार्बोनेट आयनों, CO2, और जल के बीच की बातचीत:
      • प्रतिक्रिया: CO3^2- + CO2 + H2O → 2HCO3-
      • संयुक्त प्रभाव: अम्लता बढ़ाता है और कार्बोनेट आयनों की उपलब्धता को कम करता है।

महासागरीय अम्लीकरण का प्रभाव

समुद्री जल और CO2: समुद्री जल स्वाभाविक रूप से हवा से CO2 को अवशोषित करता है, जिससे कार्बोनिक एसिड और कार्बोनेट आयनों जैसे यौगिक बनते हैं।

कार्बोनेट आयनों का महत्व: कार्बोनेट आयन समुद्री जीवों जैसे कोरल, समुद्री ऊरुचिन, और झींगों के निर्माण प्रक्रिया के लिए आवश्यक हैं, जो उनके खोल और कंकाल का निर्माण करते हैं।

अधिक CO2 का समस्या: वायुमंडल में CO2 के उच्च स्तर से महासागर में अम्लता बढ़ जाती है, जिससे कार्बोनिक एसिड और कार्बोनेट आयनों का संतुलन प्रभावित होता है।

कम कार्बोनेट आयनों के परिणाम: कार्बोनेट आयनों की उपलब्धता में कमी के कारण समुद्री जीवों के लिए कैल्सीफिकेशन करना कठिन हो जाता है, जिससे उनके खोल जैसी संरचनाओं का निर्माण प्रभावित होता है।

उपजी हुई चुनौती: कार्बोनेट आयनों की कमी के कारण संरचनाओं का निर्माण करने में कठिनाई महासागरीय जीवन के लिए महत्वपूर्ण परिणामों का कारण बन सकती है, विशेषकर आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण समुद्री प्रजातियों के लिए।

निवारण

• CO2 में कमी: हम वायुमंडल में उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) की मात्रा को कम करके मदद कर सकते हैं।
• सरकारी नीतियाँ: CO2 उत्सर्जन को सीमित करने वाले सरकारी नियमों का समर्थन करना समस्या को नियंत्रित करने में मदद करता है।
• ऑफशोर ड्रिलिंग को समाप्त करना: ऑफशोर ड्रिलिंग को रोकना महासागरीय अम्लीकरण के प्रभाव को कम करने का एक तरीका हो सकता है।
• ऊर्जा दक्षता का समर्थन: ऊर्जा-कुशल प्रथाओं का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित करना भी सकारात्मक अंतर ला सकता है।

पवन और सौर ऊर्जा

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत: पवन और सौर ऊर्जा जैसे वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों को अपनाना अधिक स्वच्छ विकल्प प्रदान करता है।

संतृप्ति क्षितिज

संतृप्ति क्षितिज वह स्तर है जहाँ कैल्शियम कार्बोनेट खनिजों का घुलना शुरू होता है।

गहरे, ठंडे महासागरीय जल: इन जल में स्वाभाविक रूप से कार्बोनेट आयनों की कमी होती है, जिससे कई जीवों के खोल घुल जाते हैं।

सतही जल: सतही जल में अधिक कार्बोनेट आयन होते हैं, जो जीवों के खोल को घुलने से बचाते हैं।

जीवित रहने की तंत्र: इस क्षितिज के नीचे कुछ जीवों में अपने खोल को घुलने से बचाने के विशेष तरीके होते हैं।

महासागरीय अम्लीकरण का प्रभाव: जैसे-जैसे महासागरीय अम्लीकरण होता है, संतृप्ति क्षितिज ऊर्ध्वाधर रूप से ऊपर उठता है। इससे अधिक जीवों को अध-संतृप्त जल का सामना करना पड़ता है, जिससे उनके खोल और कंकाल घुलने के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं।

समय के साथ परिवर्तन: कैल्साइट और एरागोनाइट के लिए संतृप्ति क्षितिज, जो खोलों में खनिज होते हैं, 1800 के दशक की तुलना में सतह के करीब आ गया है। इसका मतलब है कि अधिक जीव अब जोखिम में हैं।

महासागरीय अम्लीकरण और प्रणाली में कार्बन का दीर्घकालिक भाग्य

दीर्घकालिक भाग्य: प्राकृतिक संतुलन: बहुत लंबे समय (100,000 वर्षों से अधिक) में, पृथ्वी स्वाभाविक रूप से CO2 को संभालती है। ज्वालामुखी इसे छोड़ते हैं, और पौधे और चट्टान इसे अवशोषित करते हैं।

ऊर्ध्वाधर चक्रण: तटीय ऊर्ध्वाधर चक्रण परिभाषा: कभी-कभी महासागरीय क्षेत्रों में गहरे जल का आगमन होता है जो पोषक तत्वों और CO2 से भरा होता है।

महासागरीय अम्लीकरण का प्रभाव: चूंकि ऊपरी महासागर हर साल महासागरीय अम्लीकरण के कारण CO2 में कम संतृप्त होता जा रहा है, ये आगमन समुद्री जीवन को प्रभावित कर सकता है, विशेषकर उन जीवों को जो खोल बनाते हैं।

चट्टानों का अपघटन

चट्टानों का अपघटन: हालाँकि, चट्टानों का CO2 को अवशोषित करने की प्रक्रिया धीमी है और यह जल्दी से उस CO2 को नहीं हटा सकती जो हम हवा में डाल रहे हैं।

संक्षिप्तकालिक कार्बन चक्रण: कार्बन चक्रण आंतरिक प्रतिक्रिया: छोटे समय (1,000 वर्षों से अधिक) में, महासागर कार्बन का प्रबंधन करने का एक तरीका रखता है। यह एक स्व-नियामक प्रणाली है जिसमें कार्बोनेट से समृद्ध तलछट शामिल है।

महासागरीय परतें: ऊपरी महासागर कार्बोनेट (जैसे खोल का सामग्री) को बिना घुले रखने में अच्छा है। गहरी महासागरीय परतें कार्बोनेट को घुलने देती हैं।

लिसोक्लाइन: लिसोक्लाइन को ऐसे बिंदु के रूप में सोचें जहाँ गहरी महासागर का घुलना वास्तव में शुरू होता है।

गिरे हुए खोल: समुद्री जीवों के खोल महासागर की तलहटी में गिरते हैं। उथले जल में, वे दफन हो जाते हैं और लंबे समय तक बने रहते हैं। लेकिन गहरे पानी में, उनमें से अधिकांश घुल जाते हैं, जो लाखों वर्षों तक कार्बन को फंसाने में विफल रहते हैं।

कार्बोनेट मुआवजा गहराई (CCD)

महासागरीय अम्लीकरण का प्रभाव: अधिक CO2 महासागर में इस संतुलन को बिगाड़ता है। जैसे-जैसे महासागर अधिक अम्लीय होता है, यह लिसोक्लाइन और एक अन्य गहराई (जिसे कार्बोनेट मुआवजा गहराई या CCD कहा जाता है) को उथला बनाता है। इससे अधिक फंसे हुए खोल उन परिस्थितियों के संपर्क में आते हैं जो उन्हें घुला सकते हैं, जो महासागरीय अम्लीकरण के साथ थोड़ी मदद करता है, लेकिन इसमें लंबा समय लगता है—लगभग एक हजार वर्ष।

समुद्री पौधों पर प्रभाव

महासागरीय अम्लीकरण का समुद्री जीवन पर प्रभाव: कुछ लाभ: कुछ समुद्री पौधे और फाइटोप्लांकटन उच्च CO2 स्तरों के साथ अधिक बढ़ सकते हैं और बेहतर प्रदर्शन कर सकते हैं।

यह एक सामान्य नियम नहीं है: लेकिन यह सभी पौधों के लिए नहीं होता। यह सभी के लिए लागू होने वाला नियम नहीं है।

विभिन्न प्रतिक्रियाएँ: कुछ के लिए, अधिक CO2 और बढ़ी हुई अम्लता हानिकारक हो सकती है या उन पर अधिक प्रभाव नहीं डाल सकती।

महत्वपूर्ण कार्रवाई: महासागरीय अम्लीकरण को और बढ़ने से रोकने के लिए, हवा में CO2 के स्तर को कम करना महत्वपूर्ण है। यह तब तक होना चाहिए जब तक कि बहुत देर न हो जाए।

इस प्रकार, कुछ समुद्री पौधे अच्छे करेंगे, कुछ संघर्ष कर सकते हैं, और अन्य में कोई स्पष्ट परिवर्तन नहीं दिख सकता, लेकिन परिवर्तन निश्चित रूप से होने वाला है।

CO2 को कम करना: हम हवा में जारी किए जाने वाले कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) की मात्रा को कम करके मदद कर सकते हैं।

• सरकारी नीतियाँ: उन सरकारी नियमों का समर्थन करना जो CO2 उत्सर्जन को सीमित करते हैं, समस्या को नियंत्रित करने में मदद करता है।
• ऑफशोर ड्रिलिंग को समाप्त करना: ऑफशोर ड्रिलिंग को रोकना महासागरीय अम्लीकरण पर प्रभाव को कम करने का एक तरीका हो सकता है।
• ऊर्जा दक्षता के लिए वकालत करना: ऊर्जा-कुशल प्रथाओं के उपयोग को बढ़ावा देना भी सकारात्मक अंतर ला सकता है।
• वायु और सौर ऊर्जा: वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों को अपनाना जैसे कि वायु और सौर ऊर्जा स्वच्छ विकल्प प्रदान करता है।

संतृप्ति क्षितिज: संतृप्ति क्षितिज वह स्तर है जहाँ कैल्शियम कार्बोनेट खनिजों का घुलना शुरू होता है।

• गहरे, ठंडे महासागरीय जल: इन जल में स्वाभाविक रूप से पर्याप्त कार्बोनेट आयन नहीं होते हैं, जिसके कारण कई जीवों के खोल घुल जाते हैं।
• सतह जल: सतह के जल में अधिक कार्बोनेट आयन होते हैं, जो जीवों के खोल को घुलने से बचाते हैं।
• जीवित रहने की तंत्र: इस क्षितिज के नीचे कुछ जीवों के पास अपने खोल को घुलने से बचाने के विशेष तरीके होते हैं।
• महासागरीय अम्लीकरण का प्रभाव: जब महासागरीय अम्लीकरण होता है, तो संतृप्ति क्षितिज ऊर्ध्वाधर रूप से उठता है। इससे अधिक जीवों का संपर्क अध-संतृप्त जल से होता है, जिससे उनके खोल और कंकाल घुलने के लिए संवेदनशील हो जाते हैं।
• समय के साथ परिवर्तन: कैल्साइट और अरागोनाइट, जो खोल में खनिज हैं, के लिए संतृप्ति क्षितिज 1800 के दशक की तुलना में सतह के करीब आ गया है। इसका मतलब है कि अब अधिक जीव जोखिम में हैं।

महासागरीय अम्लीकरण और प्रणाली में कार्बन का तात्कालिक और दीर्घकालिक भाग्य

दीर्घकालिक भाग्य:

• प्राकृतिक संतुलन: अत्यधिक लंबे समय (100,000 वर्षों से अधिक) में, पृथ्वी स्वाभाविक रूप से CO2 को संभालती है। ज्वालामुखी इसे छोड़ते हैं, और पौधे तथा चट्टानें इसे अवशोषित करती हैं।

उपवेक्षण:

• तटीय उपवेक्षण: कभी-कभी महासागर के क्षेत्रों में गहरे पानी का आगमन होता है जो पोषक तत्वों और CO2 से भरपूर होता है।

महासागरीय अम्लीकरण का प्रभाव: हर साल महासागर का ऊपरी स्तर CO2 के साथ कम संतृप्त होता जा रहा है, जिससे ये आगमन समुद्री जीवन को प्रभावित कर सकता है, खासकर उन जीवों को जो शेल बनाते हैं।

चट्टानों का मौसम:

• हालांकि, चट्टानों का CO2 को अवशोषित करने की प्रक्रिया धीमी है और यह हम हवा में जो CO2 डाल रहे हैं, उसे जल्दी से नहीं हटा सकती।

तात्कालिक कार्बन चक्र:

• कार्बन चक्र: छोटी अवधि (1,000 वर्षों से अधिक) में, महासागर कार्बन को प्रबंधित करने का एक तरीका रखता है। यह एक स्व-नियामक प्रणाली की तरह है जिसमें कार्बोनेट-समृद्ध तलछट शामिल है।
• महासागर की परतें: ऊपरी महासागर कार्बोनेट (जैसे शेल सामग्री) को बिना घुलने के रोकने में अच्छा है। गहरे महासागरीय परतें कार्बोनेट को घोल देती हैं।
• लाइसोलाइन: लाइसोलाइन को उस बिंदु के रूप में सोचें जहां गहरे महासागर का घुलना वास्तव में शुरू होता है।

डूबते शेल:

• समुद्री जीवों के शेल महासागर के तल पर डूबते हैं। उथले पानी में, वे दफन हो जाते हैं और लंबे समय तक बने रहते हैं। लेकिन गहरे पानी में, उनमें से अधिकांश घुल जाते हैं, जो कार्बन को लाखों वर्षों तक नहीं पकड़ते।

कार्बोनेट मुआवजा गहराई (CCD):

• महासागरीय अम्लीकरण का प्रभाव: महासागर में अधिक CO2 का प्रवेश इस संतुलन को बिगाड़ता है। जैसे-जैसे महासागर अधिक अम्लीय होता जाता है, यह लाइसोलाइन और एक अन्य गहराई (जिसे कार्बोनेट मुआवजा गहराई या CCD कहा जाता है) को उथला बनाता है। यह अधिक फंसे हुए शेल को उन परिस्थितियों के संपर्क में लाता है जो उन्हें घोल सकती हैं, जिससे महासागरीय अम्लीकरण में थोड़ी मदद मिलती है, लेकिन इसमें समय लगता है—लगभग एक हजार वर्ष।

समुद्री पौधों पर प्रभाव:

• महासागरीय अम्लीकरण का समुद्री जीवन पर प्रभाव: कुछ लाभ: कुछ समुद्री पौधे और फाइटोप्लांकटन अधिक CO2 स्तरों के साथ बेहतर बढ़ सकते हैं।
• सामान्य नियम नहीं: लेकिन यह सभी पौधों के लिए नहीं होता है। यह सभी पर लागू होने वाला नियम नहीं है।
• विभिन्न प्रतिक्रियाएं: कुछ पौधों के लिए, अधिक CO2 और बढ़ी हुई अम्लता हानिकारक हो सकती है या उन पर ज्यादा प्रभाव नहीं डालती।
• महत्वपूर्ण कार्रवाई: महासागरीय अम्लीकरण को और बढ़ने से रोकने के लिए, हवा में CO2 के स्तर को कम करना आवश्यक है। यह तब तक करना चाहिए जब तक कि बहुत देर न हो जाए।

इसलिए, कुछ समुद्री पौधे अच्छा करेंगे, कुछ संघर्ष करेंगे, और अन्य कोई स्पष्ट परिवर्तन नहीं दिखा सकते, लेकिन परिवर्तन अवश्य होगा।