यह अच्छी तरह से स्थापित है कि आने वाले वर्षों में, हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ती मात्रा जलवायु को बदलने का कारण बनेगी, जिससे त्वरित गति से बर्फ के पिघलने और दुनिया भर में समुद्र के स्तर में वृद्धि होगी। एक नई वैज्ञानिक खोज, हालांकि, एक परेशान करने वाली बात कहती है, बर्फ पर कार्बन का पूरी तरह से अलग-अलग प्रत्यक्ष प्रभाव - एक जिसका वार्मिंग से कोई लेना-देना नहीं है।
जर्नल ऑफ फिजिक्स डी में कल प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, एमआईटी के शोधकर्ताओं ने पाया है कि कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ी हुई सांद्रता की उपस्थिति में होने के कारण तापमान में कमी के साथ, सामग्री की ताकत और फ्रैक्चर बेरहमी के साथ बर्फ काफी कमजोर हो जाती है। हवा में पर्याप्त कार्बन डाइऑक्साइड के साथ, यह अकेले ग्लेशियरों को विभाजित और फ्रैक्चर की अधिक संभावना बना सकता है। इस तथ्य में जोड़ें कि वैश्विक तापमान गर्म होना जारी रहेगा- विशेष रूप से ध्रुवों के आसपास- और इन दोनों कारकों के संयोजन का मतलब यह हो सकता है कि विशेषज्ञों द्वारा पहले की तुलना में बर्फ के कैप और भी तेज दरों पर पिघल जाएंगे।
अध्ययन के प्रमुख लेखक ने कहा, "अगर बर्फ के टुकड़े और ग्लेशियर टुकड़ों में टूटने और टूटने के लिए जारी रहे, तो उनका सतह क्षेत्र जो हवा के संपर्क में है, काफी बढ़ जाएगा, जिससे तेजी से पिघलने और पृथ्वी पर कवरेज क्षेत्र में कमी हो सकती है।", मार्कस बॉलर "इन परिवर्तनों के परिणामों को विशेषज्ञों द्वारा पता लगाया जाना बाकी है, लेकिन वे वैश्विक जलवायु के परिवर्तनों में योगदान कर सकते हैं।"
Buehler और उनके सह-लेखक, Zhao Qin ने कार्बन डाइऑक्साइड की विभिन्न सांद्रता की उपस्थिति में बर्फ की ताकत की गतिशीलता का मूल्यांकन करने के लिए परमाणु स्तर पर कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग किया। उन्होंने पाया कि गैस हाइड्रोजन के साथ हस्तक्षेप करके बर्फ की ताकत को कम कर देती है जो बर्फ के क्रिस्टल में पानी के अणुओं को एक साथ रखती है। विशेष रूप से, परमाणु स्तर पर, कार्बन डाइऑक्साइड बंधे हुए पानी के अणुओं के साथ प्रतिस्पर्धा करता है और उच्च पर्याप्त सांद्रता पर, उन्हें बांड से विस्थापित करता है और उनकी जगह लेता है।
कार्बन डाइऑक्साइड के अणु एक बाहरी किनारे पर बर्फ के टुकड़े को घुसपैठ करना शुरू कर देते हैं, फिर धीरे-धीरे एक दरार के रूप में अंदर की ओर पलायन करके अलग हो जाते हैं। ऐसा करने में, वे पानी के अणुओं के हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ बॉन्ड बनाकर किनारे के बाहर पानी के अणुओं को आकर्षित करते हैं, जिससे क्रिस्टलीय संरचना के भीतर टूटे हुए बॉन्ड निकल जाते हैं और समग्र रूप से बर्फ की ताकत कम हो जाती है। सिमुलेशन से पता चला कि बर्फ को कार्बन डाइऑक्साइड के साथ इस बिंदु पर घुसपैठ किया गया है कि गैस इसकी मात्रा का दो प्रतिशत है जो लगभग 38 प्रतिशत कम मजबूत है।
"कुछ अर्थों में, कार्बन डाइऑक्साइड के कारण बर्फ का फ्रैक्चर जंग के कारण सामग्री के टूटने के समान है, उदाहरण के लिए, कार की संरचना, भवन या पावर प्लांट जहां सामग्री में रासायनिक एजेंट 'gnaw', जो धीरे-धीरे बिगड़ते हैं, "Buehler पर्यावरण अनुसंधान वेब को बताया। चूंकि ग्लेशियर आमतौर पर छोटी दरारें बनने के साथ ही टूटने लगते हैं, शोधकर्ताओं का कहना है कि इससे आगे चलकर बड़े पैमाने पर फ्रैक्चर हो सकते हैं, जैसे कि हाल ही में अंटार्कटिका में हुआ और न्यूयॉर्क शहर से भी बड़ा टुकड़ा पैदा हुआ।
क्योंकि खोज इस घटना का पहला प्रमाण है, यह कहना अभी जल्दबाजी होगी कि पिछली भविष्यवाणियों से परे बर्फ पिघलेगी या नहीं। हालांकि, कई तंत्र हैं, जिनके द्वारा यह विशेषज्ञों को बर्फ पिघल के लिए अपने अनुमानों को संशोधित करने के लिए नेतृत्व कर सकता है और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में निरंतर वृद्धि को देखते हुए समुद्र के स्तर में वृद्धि हुई है।
स्पष्ट के अलावा - कि गर्म हवा के साथ-साथ कमजोर बर्फ का मतलब पिघलने की तेज दर है - यह तथ्य है कि बर्फ की टोपी अंतरिक्ष में सूरज की रोशनी को वापस प्रतिबिंबित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। वर्तमान में, वे पृथ्वी की सतह के लगभग सात प्रतिशत को कवर करते हैं लेकिन सूर्य की किरणों के 80 प्रतिशत को प्रतिबिंबित करने के लिए जिम्मेदार हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि बर्फ का चमकीला सफेद रंग किसी अन्य प्रकार के ग्राउंड कवर की तुलना में प्रकाश को अधिक कुशलता से प्रतिबिंबित करने में मदद करता है।
यदि कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता में वृद्धि और गर्म तापमान के कारण बर्फ अप्रत्याशित रूप से जल्दी से पिघल जाती है, हालांकि, इस उज्ज्वल सफेद बर्फ को गहरे समुद्र के पानी से बदल दिया जाएगा। अधिक से अधिक धूप वातावरण में प्रवेश करती है, जिससे अधिक से अधिक वार्मिंग होती है। यह सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप खतरनाक "टिपिंग पॉइंट्स" में से एक का गठन कर सकता है, जो कि क्लाइमेटोलॉजिस्ट डर है कि आपदा के लिए एक अनियंत्रित पथ पर हमारी जलवायु भेज सकते हैं।
चूंकि कागज केवल सूक्ष्म स्तर पर बर्फ से संबंधित होता है, इसलिए अगला कदम यह जांचने के लिए होगा कि एक प्रयोगशाला सेटिंग में बर्फ पर बढ़े हुए कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता के प्रभाव का परीक्षण किया जाए ताकि यह जांचा जा सके कि नकली मॉडल का प्रभाव सही है या नहीं। बेशक, अगर कार्बन उत्सर्जन के संदर्भ में कुछ भी नहीं बदलता है, तो हमें यह देखने का मौका मिल सकता है कि क्या ये प्रभाव दुनिया के ग्लेशियरों और ध्रुवीय बर्फ की टोपियों में बहुत बड़े पैमाने पर होते हैं।
