- CERN के CLOUD chamber प्रयोग ने यह दोहराया कि पेड़ों से निकलने वाले वाष्पशील पदार्थ कैसे cloud seeds बनाते हैं, जिससे औद्योगिकीकरण-पूर्व वायुमंडल और मौजूदा climate models के baseline को फिर से देखने की ज़रूरत सामने आई है
- पेड़ों और पौधों से निकलने वाला sesquiterpene उम्मीद से कहीं अधिक मज़बूती से cloud formation में योगदान देता है, और अन्य volatile compounds के मुकाबले केवल 1:50 अनुपात में भी cloud formation दोगुना हो जाता है
- बादल क्षेत्र के अनुसार धूप को परावर्तित कर ठंडक पैदा कर सकते हैं, या ध्रुवीय बर्फ के ऊपर गर्मी को फंसा सकते हैं, इसलिए वे climate prediction की सबसे बड़ी uncertainties में से एक बने हुए हैं
- ऐसी दुनिया में जहाँ industrial pollution घट रहा है, पौधे और पेड़ cloud formation के बड़े कारक बन सकते हैं, और इससे sulfur emissions पर आधारित मानव-जनित aerosol effect की गणना भी प्रभावित होती है
- sesquiterpene जैसे छोटे natural aerosols की physics को climate models में शामिल करना कठिन है, लेकिन अधिक यथार्थवादी mitigation strategies का अनुमान लगाने के लिए मानव उत्सर्जन और वनस्पति उत्सर्जन की परस्पर क्रिया को भी संभालना होगा
CERN CLOUD chamber में दोहराया गया जंगल के ऊपर का वायुमंडल
- Lubna Dada और उनके सहयोगियों ने स्विट्ज़रलैंड के CERN में 7,000-gallon stainless steel chamber में यह प्रयोग किया कि प्राकृतिक उत्सर्जन ozone के साथ प्रतिक्रिया करके aerosol कैसे बनाते हैं
- बादल climate prediction में सबसे बड़ी uncertainties में से एक हैं
- वे क्षेत्र के अनुसार जमीन और समुद्र द्वारा अवशोषित होने वाली धूप को परावर्तित कर सकते हैं
- इसके उलट, वे आर्कटिक और अंटार्कटिक बर्फ के ऊपर गर्मी को फंसा भी सकते हैं
- आकाश में aerosol कण जलवाष्प या बर्फ को आकर्षित करते हैं, और जब छोटी बूंदों के गुच्छे पर्याप्त बड़े हो जाते हैं तो वे cloud seeds बन जाते हैं
- पृथ्वी के आधे बादल रेत, नमक, कालिख, धुआं और धूल जैसे पदार्थों के आसपास बनते हैं
- बाकी आधे जीवों या मशीनों द्वारा छोड़ी गई वाष्पों, जैसे fossil fuels के दहन से निकलने वाले sulfur dioxide, के आसपास nucleate होते हैं
- CERN का CLOUD chamber इस प्रक्रिया की नकल करने के लिए किसी खास वातावरण का प्रतिनिधित्व करने वाली vapors को अंदर भेजता है
- यह शहरों के ऊपर की गैसों की नकल कर सकता है
- Dada की टीम ने जंगल के ऊपर का वायुमंडल दोहराया, जहाँ मानव उत्सर्जन नहीं है, ताकि औद्योगिकीकरण-पूर्व cloud formation का अनुमान लगाया जा सके
पेड़ों से निकलने वाले sesquiterpene की भूमिका
- Science Advances में प्रकाशित अध्ययन में बताया गया है कि पेड़ों द्वारा छोड़े जाने वाले रसायनों में sesquiterpene cloud generation में बड़ी भूमिका निभाता है
- पेड़ isoprene और monoterpene जैसे प्राकृतिक volatile compounds छोड़ते हैं, और ये पदार्थ cloud formation की रासायनिक प्रतिक्रियाओं को शुरू कर सकते हैं
- इस अध्ययन ने अपेक्षाकृत कम मात्रा में निकलने वाले और कम ध्यान पाए sesquiterpene पर फोकस किया
- molecule और उसे छोड़ने वाले पौधे या microorganism के प्रकार के आधार पर इसमें पेड़, मिट्टी, citrus या मसालों जैसी गंध हो सकती है
- प्रयोगों से पता चला कि sesquiterpene उम्मीद से अधिक प्रभावी ढंग से cloud seeds बनाता है
- अन्य volatile compounds के मुकाबले केवल 1:50 अनुपात में भी cloud formation दोगुना हो गया
- sulfur emissions कम होने वाली दुनिया में पौधे और पेड़ cloud formation के बड़े driver बन सकते हैं
“केला” रंग से दिखा पहला प्रयोगात्मक नतीजा
- शोध टीम ने मानव उत्सर्जन से प्रदूषित न हुई जंगल की हवा की नकल करते हुए sesquiterpene की cloud-making क्षमता का परीक्षण किया
- baseline experiment में सबसे सामान्य biogenic volatile compound isoprene और monoterpene α-pinene के मिश्रण को ionize करके मापा गया
- इस संयोजन ने उम्मीद के मुताबिक cloud seeds बनाए
- इसके बाद उन्होंने pine और citrus trees से निकलने वाले, और फटी हुई काली मिर्च जैसी गंध वाले sesquiterpene β-caryophyllene को जोड़ा
- Dada को उम्मीद थी कि β-caryophyllene रासायनिक प्रतिक्रिया कर aerosol बनाएगा और अंततः cloud formation तक पहुँचेगा
- प्रयोगशाला के monitor पर particle-size graph cloud seeds बढ़ने के साथ नीले से केले जैसे पीले रंग में बदल गया, और पहली ही run में graph पीला हो गया
- मिश्रण में आयतन के हिसाब से केवल 2% β-caryophyllene जोड़ने पर cloud formation दोगुनी हो गई और particle growth भी तेज़ हो गई
- यह पहला प्रयोग था जिसने दिखाया कि sesquiterpene cloud seeds बनाता है
natural aerosols कैसे climate models के baseline को हिला रहे हैं
- Paquita Zuidema ने ज़ोर देकर कहा कि हमें अभी भी ठीक-ठीक नहीं पता कि आदिम वायुमंडल वास्तव में कैसा था
- घनी आबादी वाले इलाकों में मानव-जनित उत्सर्जन cloud formation पर हावी रहते हैं, लेकिन अधिक साफ़ स्थलीय क्षेत्रों में पौधों के volatile compounds ज़्यादा महत्वपूर्ण हो जाते हैं
- हाल के वर्षों में ही उपकरण इतने संवेदनशील हुए हैं कि वे समझ सकें कि कौन से volatile compounds सबसे बड़ा योगदान दे रहे हैं
- sesquiterpene से जुड़ी खोजें अपेक्षाकृत हाल में बढ़ी हैं
- 2010 में शोधकर्ताओं ने Amazon forest floor के पास sesquiterpene का पता लगाया था
- canopy के ऊपर इसकी tracking अधिक कठिन थी, जो इस ओर संकेत करती है that ozone sesquiterpene को cloud-seed aerosols में बदल रहा था
- Dada ने पिछले वर्ष Finland के जंगलों और peatlands में भी इसी तरह की व्यवस्था की रिपोर्ट दी थी
- Jiwen Fan का मानना है कि sesquiterpene डेटा वैश्विक aerosol flows को बेहतर ढंग से समझाने में मदद कर सकता है
- aerosols radiative forcing प्रभाव पैदा करते हैं, जिससे बादल पृथ्वी की ओर आने वाली गर्मी को अधिक परावर्तित करते हैं
- aerosols अधिक होने पर बादल अधिक सफेद होते हैं, अधिक समय तक टिकते हैं, और कम बारिश करते हैं
- कई climate models मानव-जनित aerosol forcing को बढ़ा-चढ़ाकर आँकते रहे हैं, और इसका एक कारण यह हो सकता है कि उन्होंने औद्योगिक क्रांति से पहले के natural aerosols को कम आँका
- अगर औद्योगिकीकरण-पूर्व biogenic aerosols अनुमान से अधिक थे, तो औद्योगिक उत्सर्जन का सापेक्ष योगदान छोटा हो जाता है
अधिक यथार्थवादी models के लिए अगला प्रयोग
- यह पुनर्गणना global warming के अनुमान के लिए क्या मायने रखती है, इसका अनुमान लगाना कठिन है क्योंकि इसमें कई कारक उलझे हुए हैं
- heat stress, extreme weather और drought पौधों से अधिक biogenic volatile compounds निकलवा सकते हैं, जिससे अधिक cloud seeds बनते हैं
- forest destruction और heat stress tree lines को अधिक ऊँचाई और अक्षांशों की ओर धकेल रहे हैं, जिससे उन स्थानों पर असर पड़ता है जहाँ बादल बनते हैं
- Dada ने उस feedback loop पर ध्यान दिलाया जिसमें climate cloud formation को प्रभावित करता है और बादल climate को
- बेहतर climate models यह अनुमान लगाने में मदद कर सकते हैं कि mitigation strategies में अधिक बादल चाहिए या कम
- हालांकि climate models की computational demand बहुत अधिक होती है, इसलिए पेड़ों के aerosols जैसी छोटी भौतिक प्रक्रियाओं को शामिल करना आसान नहीं है
- Dada की टीम CERN में फिर से प्रयोग कर रही है ताकि यह जाँचा जा सके कि sulfur dioxide जैसे मानव-जनित उत्सर्जन पौधों की cloud-seed बनाने की क्षमता को कैसे प्रभावित करते हैं
- दोनों उत्सर्जन स्रोत एक-दूसरे को धीमा भी कर सकते हैं और तेज़ भी
- लक्ष्य केवल साफ़ जंगलों तक सीमित न रहकर उन परिस्थितियों तक निष्कर्षों का विस्तार करना है जो दुनिया के अधिकांश हिस्सों के ज़्यादा करीब हैं, जहाँ कई तरह के उत्सर्जन एक साथ मिलते हैं
1 टिप्पणियां
Hacker News की टिप्पणियां
यह घटना वाकई हैरान करने वाली है। हाल ही में पता चला कि पेड़ बारिश को बुलाते हैं वाली घटना जानी तो गई है, लेकिन अभी पूरी तरह समझी नहीं गई है
कटाई के बाद बारिश कम होना सबसे साफ संकेत था, इसलिए लगता है कि पेड़ सचमुच बारिश बना सकते हैं
पहले एक सिद्धांत था कि जंगलों के ऊपर हवा की अशांति वर्षा कराती है, और वह अब भी एक कारक हो सकता है, लेकिन यह व्याख्या कहीं ज्यादा साफ और समझने में आसान है
जंगलों और जलविज्ञान पर बात करते समय मैं यह तर्क इस्तेमाल करना चाहता था, लेकिन जहां तक मुझे पता था वह सिर्फ सहसंबंध था, इसलिए सावधान रहता था। यह बात पूरी तरह सुलझी नहीं है, लेकिन कारणात्मक संबंध समझाने में निश्चित रूप से मदद करती है
विकास जिस तरह काम करता है, वह भी अद्भुत है। बेशक पेड़ बारिश बुलाएंगे—ऐसा ही लगता है। सोचता हूं कि क्या बड़े मैदानों की घास जैसे दूसरे पौधों के पास भी बारिश प्रेरित करने की अपनी रणनीति होती है, या उनकी रणनीति बस भीषण सूखे को अच्छी तरह झेलना है
भले ही इसे पूरी तरह न समझा गया हो, कृषि क्षेत्र में यह अच्छी तरह जाना जाता है कि पेड़ स्थानीय नमी बढ़ाते हैं और बारिश बढ़ाने वाला microclimate बनाते हैं। जैसे घाटियों में nut trees लगाना
लगता है आधुनिक कृषि ने पुराने ज्ञान को भुला दिया है या नजरअंदाज कर दिया है
इतना तो पक्का पता है कि जंगलों की गंध और अहसास कटे हुए इलाकों से कहीं बेहतर होते हैं। चाहता हूं कि USDA और Forest Service, खासकर leased lands पर, ज्यादा sustainable logging तरीके अपनाएं। अभी आर्थिक तर्क clear-cutting के पक्ष में काम करता है, लेकिन उत्तरी Wisconsin के Menominee जैसे तरीके बेहतर लगते हैं
Charles Eisenstein की "climate: a new story" जलवायु परिवर्तन को सिर्फ "CO2 खराब है" मानने के बजाय ecosystem destruction के नजरिए से समझने के लिए अच्छा स्रोत है। उनके मुताबिक सिर्फ CO2 पर जोर देने वाला नजरिया असली मुद्दे को धुंधला करने वाला भटकाव है
आम धारणा "अच्छा मौसम ज्यादा biomass बनाता है" के करीब है, लेकिन वास्तविकता "ज्यादा biomass अच्छा मौसम बनाता है" हो सकती है। क्योंकि हर ecosystem रासायनिक और ऊर्जा-संबंधी buffer की तरह काम करता है
Wikipedia का https://en.wikipedia.org/wiki/The_Extended_Phenotype इसे यूं समझाता है
"Dawkins develops this idea by pointing to the effect that a gene may have on an organism's environment through that organism's behaviour."
मुझे लगता था कि मेरी सोच काफी खुली है, लेकिन पेड़ों का बादल बनाने के लिए chemicals छोड़ना मेरी कल्पना से कहीं ज्यादा हैरान करने वाला विचार है
इससे फिर एहसास होता है कि औद्योगिकीकरण से पहले की प्राकृतिक दुनिया कितनी अद्भुत रही होगी
300 साल पीछे जाकर जंगल की गंध लेना और बिना क्षतिग्रस्त coral reefs के ऊपर diving करना चाहूंगा
इसकी वजह से अपने इलाके की छोड़ी हुई farmland में पेड़ लगाने वाली guerrilla gardening फिर शुरू करने की प्रेरणा पहले से कहीं ज्यादा बढ़ गई है
अगर आप कभी घने coniferous forest में गए हैं, तो आपने शायद नीला-सा, लेकिन धूसर से बैंगनी तक दिखने वाला कोहरा देखा होगा। Smoky Mountains या Pacific Northwest जैसी जगहों पर दिखने वाला वही अहसास
यह पेड़ों द्वारा छोड़े गए terpenes और दूसरे volatile organic compounds के कारण होता है। ये पदार्थ ozone से प्रतिक्रिया करके ऐसे compounds बनाते हैं जो नीली रोशनी को scatter करते हैं
मैं पूरी तरह निश्चित नहीं हूं, लेकिन मेरा मानना है कि यह कोहरा, conifer needles की सतह की खास micro-structure और density के साथ मिलकर water condensation बनाने में भूमिका निभाता है। पेड़ गिरती बूंदों या needles के आधार पर जमा पानी को ज्यादा सीधे तौर पर सोख सकते हैं, और सही क्षमता species के हिसाब से अलग होगी
यह chemical fog कई pests और pathogens के खिलाफ साझा रक्षा कवच की तरह भी काम करता है। अलग-थलग conifers के पास यह सुरक्षा कवच नहीं होता, इसलिए वे ज्यादा कमजोर होते हैं
Yishan Wong का startup Terraformation(https://www.terraformation.com/) मोटे तौर पर इसी premise पर climate change से निपटने की कोशिश कर रहा है
Ocean iron fertilization पहले से ही albedo के लिहाज से promising दिखता है, और अगर terpenes का उचित अनुपात efficiently synthesize करके बादल प्रेरित किए जा सकें, तो शायद समय खरीदा जा सके
मैं लगातार कहता आया हूं कि climate models में ऐसी बहुत-सी चीजें हैं जिन्हें हम समझते नहीं और शामिल नहीं कर पाते, लेकिन मुझे बार-बार downvote मिलता है। climate को सही तरह model करने के लिए variables और interdependencies बहुत ज्यादा complex हैं
जिसने भी साधारण simulation भी बनाई है, वह जानता होगा कि वह कितनी fragile होती है। variables ज्यादा न भी हों, तो भी बहुत छोटी गलती या omission पूरी चीज को बिगाड़ सकती है
variables की संख्या बढ़ने पर effect कमजोर नहीं, बल्कि मजबूत होता है। errors कई सही variables में dilute नहीं होते, बल्कि interdependencies के कारण amplify होते हैं
simulations butterfly effect के प्रति बेहद sensitive होती हैं
HN voting हमेशा ऐसी सूक्ष्मता को ठीक से नहीं पढ़ पाती
यह क्षेत्र मुझे ज्यादा नहीं पता, इसलिए रोचक है; सोचता हूं कि complex और cumulative simulation models में uncertainty bounds को कैसे communicate किया जाता है
Canada ने 2023 में रिकॉर्ड तोड़ जंगल की आग झेली, और अब यह जानने की जिज्ञासा है कि इसका असर कैसे snowball की तरह बढ़ेगा
मौजूदा reforestation प्रयास पर्याप्त नहीं हैं, और वे ज़्यादातर ecosystem restoration के बजाय भविष्य की logging गतिविधियों को सहारा देने के लिए किए जाते हैं
Australia की जंगल की आग ने हाल के वर्षों की La Niña को और मजबूत बनाया—यह लेख दिलचस्प लगा
फिर भी, काश 2020 की तरह लोगों के बाहर जाकर जंगल की आग शुरू करने पर रोक लगा दी जाती। वह साल अच्छा था
यह हैरानी की बात है कि हम सोचते हैं कि हम पृथ्वी की सबसे जटिल घटना, climate, को समझते हैं। हम आधा भी नहीं जानते, फिर भी जानने का दिखावा करते हैं, और यहां तक कि भविष्यवाणियां भी करते हैं
5 दिन का weather forecast और climate prediction बिल्कुल अलग चीजें हैं, और वह weather forecast भी कभी-कभी गलत साबित होता है
यह देखते हुए कि पृथ्वी पिछले 100,000 वर्षों में सबसे गर्म अवस्था में है, मेरे हिसाब से यह Earth science के इतिहास की सबसे बेहतरीन predictions में से एक है
क्या “seeding” शब्द के दो अर्थ हैं? मैं इसे बादलों में particles डालकर बारिश कराने के अर्थ में समझता था, लेकिन लेख में लगता है कि particles के जरिए cloud formation शुरू कराने के अर्थ में इस्तेमाल किया गया है
यहां Northern California में मैंने इसे खुद देखा है। तटीय जंगल बादलों की सामग्री छोड़ते हैं
जब conditions सही होती हैं, जंगल कुछ छोड़ता है, जो तुरंत fog में condense होकर ऊपर उठता है, बादल बनता है और inland की ओर बहता है। हर ridge पर पेड़ synchronized होते हैं, इसलिए शुरुआती fog ridge के आकार की होती है, और ऊपर उठते-उठते और बड़ी हो जाती है
यह अच्छा है कि इस phenomenon पर scientific interest मिल रहा है, लेकिन इसे किसी revelation की तरह लिया जाना काफी अजीब है। जंगल को बस देखें, तो यह बेहद साफ दिखता है
मुझे लगता है CBC के The Nature of Things “What Trees Talk About” में इस phenomenon और इससे भी बहुत कुछ कवर किया गया था। देखने लायक है
[0] https://www.cbc.ca/natureofthings/episodes/what-trees-talk-a...