पृथ्वी का ऑक्सीजन स्तर इसकी जलवायु को प्रभावित कर सकता है

पृथ्वी के जलवायु खेल में एक आश्चर्यजनक नया खिलाड़ी है: ऑक्सीजन। भले ही ऑक्सीजन हीट-ट्रैपिंग ग्रीनहाउस गैस नहीं है, लेकिन हमारे वातावरण में इसकी एकाग्रता सूरज की रोशनी को जमीन पर कितना प्रभावित कर सकती है, और नए मॉडल बताते हैं कि प्रभाव ने अतीत में जलवायु को बदल दिया है।

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• वायु में अधिक कार्बन डाइऑक्साइड कुछ पोषक तत्वों को कम बनाता है

वर्तमान में ऑक्सीजन ग्रह के वायुमंडल में लगभग 21 प्रतिशत गैसों का निर्माण करता है, लेकिन यह स्तर पृथ्वी के इतिहास में स्थिर नहीं है। अरबों साल के पहले जोड़े के लिए, वातावरण में बहुत कम ऑक्सीजन था। फिर, लगभग 2.5 बिलियन साल पहले, प्रकाश संश्लेषक साइनोबैक्टीरिया द्वारा ऑक्सीजन को वायुमंडल में जोड़ा जाने लगा। “प्रकाश संश्लेषण के अपशिष्ट उत्पाद के रूप में ऑक्सीजन का उत्पादन किया जाता है। इसका उपयोग श्वसन के माध्यम से किया जाता है, ”यूनिवर्सिटी ऑफ मिशिगन के जलवायु वैज्ञानिक क्रिस पॉल्सन बताते हैं, जो आज साइंस में प्रकाशित अध्ययन के प्रमुख लेखक हैं।

उस अपशिष्ट उत्पाद ने बड़े पैमाने पर विलुप्त होने को प्रेरित किया जिसे ग्रेट ऑक्सीजनेशन इवेंट के रूप में जाना जाता है। लेकिन समय के साथ, जीवन के नए रूपों का विकास हुआ जो श्वसन में ऑक्सीजन का उपयोग या निष्कासन करते हैं, और वायुमंडलीय ऑक्सीजन का स्तर बढ़ता रहा है। पौल्सेन बताते हैं, "लंबे समय तक पौधे के उत्पादन और अंत्येष्टि से ऑक्सीजन का स्तर बढ़ता है।" स्तर फिर से गिर सकते हैं जब फंसे हुए प्राचीन कार्बनिक पदार्थ भूमि पर उजागर हो जाते हैं, और ऐसे तत्व जैसे कि वातावरण से ऑक्सीजन के साथ लोहे की प्रतिक्रिया होती है, एक प्रतिक्रिया जो ऑक्सीडेटिव अपक्षय कहलाती है। इन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, पिछले 540 मिलियन वर्षों में वायुमंडलीय ऑक्सीजन का स्तर 10 प्रतिशत से कम 35 प्रतिशत से अधिक हो गया है।

पुलेसेन और उनके सहयोगी स्वर्गीय पेलियोजोइक की जलवायु और पौधों का अध्ययन कर रहे थे, और एक बैठक के दौरान उन्होंने इस बारे में बात करना शुरू कर दिया कि क्या ऑक्सीजन का स्तर किसी तरह से अतीत में जलवायु को प्रभावित कर सकता है। अध्ययनों से पता चला है कि वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड गहरे समय के माध्यम से मुख्य जलवायु चालक रहा है, इसलिए सबसे अधिक सोचा ऑक्सीजन की भूमिका नगण्य रही है।

लेकिन कार्बन डेटा पर आधारित कंप्यूटर मॉडल रिकॉर्ड में सब कुछ स्पष्ट नहीं कर पाए हैं। उदाहरण के लिए, देर से क्रेटेशियस में एक उम्र, सेनोमेनियन, उच्च कार्बन डाइऑक्साइड और बढ़ते तापमान द्वारा चिह्नित किया गया था, लेकिन इस समय के मॉडल आमतौर पर ध्रुवीय तापमान और वर्षा दर को थूकते हैं जो कि पोगोगोलोगिक रिकॉर्ड से लिए गए आंकड़ों की तुलना में बहुत कम हैं। इसलिए पॉल्सेन ने ऑक्सीजन विचार का परीक्षण करने के लिए एक जलवायु मॉडल को संशोधित करना शुरू कर दिया, और परिणामों से पता चला कि ऑक्सीजन की एकाग्रता में परिवर्तन वास्तव में प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से एक प्रभाव है।

पॉल्सेन बताते हैं, "ऑक्सीजन के स्तर को कम करने से वातावरण को गति मिलती है, जिससे सूरज की रोशनी पृथ्वी की सतह तक पहुंच सकती है।" अधिक सूरज की रोशनी ग्रह की सतह से अधिक नमी को वाष्पित करती है, जिससे आर्द्रता बढ़ जाती है। क्योंकि जल वाष्प एक ग्रीनहाउस गैस है, अधिक गर्मी पृथ्वी की सतह के पास फंस जाती है, और तापमान में वृद्धि होती है। बढ़ी हुई आर्द्रता और तापमान में भी वृद्धि होती है। इसके विपरीत, जब ऑक्सीजन की सांद्रता अधिक होती है, तो वातावरण अधिक गाढ़ा हो जाता है और धूप अधिक निकलती है। परिणामस्वरूप, गर्मी में फंसने के लिए जल वाष्प कम होता है।

शोधकर्ताओं ने कहा कि अन्य समय के दौरान ऑक्सीजन के प्रभाव को जोड़ने से ग्रह के अतीत के अधिक सटीक मॉडल बन सकते हैं। लेकिन पॉल्सेन ने चेतावनी दी है कि अध्ययन का इस बात पर कोई प्रभाव नहीं है कि पृथ्वी की वर्तमान जलवायु के बारे में क्या पता है। आज ग्रह की जलवायु बदल रही है क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन जैसी ग्रीनहाउस गैसों का स्तर नाटकीय रूप से बढ़ रहा है - ऑक्सीजन एक कारक नहीं है।

"ऑक्सीजन का स्तर आज गिर रहा है, लेकिन बहुत धीमी दर से, प्रति वर्ष प्रति मिलियन लगभग दसियों हिस्से, " वे कहते हैं। "आधुनिक दुनिया में जलवायु को प्रभावित करने के लिए यह दर बहुत धीमी है।" हालांकि ग्रह को एक और मिलियन वर्ष दें।, और भविष्य के जलवायु वैज्ञानिकों को पूरी तस्वीर प्राप्त करने के लिए अपने मॉडल में ऑक्सीजन जोड़ने की आवश्यकता होगी।