इसके लेयर्स में, यह स्टनिंग पिंक कॉरलाइन एल्गी होल्स सीक्रेट ऑफ क्लाइमेट्स पास्ट

हम सभी ने अब तक ध्रुवीय भालू की छवि देखी है, इसकी कमांडिंग उपस्थिति बर्फ के एक छोटे से टुकड़े पर अलगाव से कम हो गई है, जो एक कोबाल्ट समुद्र से घिरा हुआ है जो कि वहां नहीं होना चाहिए। तेजी से जलवायु परिवर्तन की एक प्रतीकात्मक अभिव्यक्ति के रूप में, यह निर्विवाद रूप से सम्मोहक है।

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लेकिन अगर आप वास्तव में आर्कटिक और सबआर्कटिक में क्या हो रहा है की बेहतर समझ प्राप्त करना चाहते हैं, तो आपको प्रशंसा करनी चाहिए, इसके बजाय, एक जीव ध्रुवीय भालू की तुलना में कहीं अधिक विनम्र और अपरिचित है: जीनस क्लैथ्रोमोर्फम की कोरलाइन शैवाल।

वे शैवाल की तरह नहीं होते हैं जैसे आमतौर पर सोचते हैं, जैसे कि कुछ पतला और हरा होता है जो समुद्र तट या तालाब पर तैरता है। Corallines लाल शैवाल हैं जो हर कोशिका के चारों ओर कैल्शियम कार्बोनेट के कठोर गोले हैं, और वे दुनिया भर में बढ़ते हैं। जीनस क्लैट्रोमोर्फम के कोरलीन शैवाल आर्कटिक और सुबार्कटिक के उच्च अक्षांशों और ठंडे पानी के लिए विशिष्ट हैं, और उनके पास सागर के बारे में बताने के लिए और सदियों से यह कैसे बदल गया है, इसके लिए महत्वपूर्ण रूप से महत्वपूर्ण कहानियां हैं।

वैज्ञानिकों का कहना है कि वे सूचनाओं का एक प्रमुख संग्रह भी हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि साल-दर-साल अलग-अलग परतों में शैवाल उगते हैं, परिश्रम से इस प्रक्रिया में अपने परिवेश को दर्ज करते हैं।

"आर्कटिक में अन्य समुद्री अभिलेखागार हैं, जैसे कि गहरे समुद्र में तलछट कोर और कम-जीवित जीव हैं, लेकिन कोरलीन शैवाल एकमात्र अभिलेखागार हैं जो सैकड़ों वर्षों से मौसमी संकल्पों में सतह की स्थिति को रिकॉर्ड करते हैं, " जोचेन हाफ़र, एक एसोसिएट प्रोफेसर कहते हैं टोरंटो विश्वविद्यालय में भूविज्ञान और इसके पैलियोक्लेमेट और पैलियोकोलॉजी रिसर्च ग्रुप के प्रमुख वैज्ञानिक। “हमारे पास कुछ भूमि-आधारित अभिलेखागार हैं, उदाहरण के लिए, हिमनदों और बर्फ की चादरों से बर्फ कोर। लेकिन यह समुद्री जलवायु नहीं है, और लाल शैवाल अब पहली बार हमें उच्च अक्षांश के समुद्री जलवायु को साल-दर-साल अतीत में समेटने की अनुमति देते हैं। ”

Coralline algae हार्ड सब्सट्रेट पर बढ़ता है, बोल्डर और अन्य संरचनाओं को कवर करता है, जैसे कि एक तरह की हार्ड-शेल्ड कारपेटिंग और एक डोलोरस अम्ब्रिज ट्वीड सूट का रंग। (मैगी डी। जॉनसन, NMNH) क्लैथ्रोमोर्फम वैज्ञानिकों के लिए विशेष रुचि का कारण बन गया है क्योंकि यह रहता है और इसकी बहुत, बहुत लंबे समय-संभावित हजारों वर्षों तक पनपने की क्षमता है। (निक कैलोअनीस) क्योंकि वे पौधे हैं, वे सूर्य के प्रकाश को बढ़ने के लिए प्रकाश संश्लेषण करते हैं, और जैसे-जैसे वे बढ़ते हैं, कोरलीन शैवाल कैल्शियम कार्बोनेट की कठोर कंकाल संरचना विकसित करते हैं जो समय के साथ बनते हैं। (वाल्टर एडी)

अभी तक अतीत में वाल्टर एडी का कैरियर-लंबा ध्यान केंद्रित किया गया है, स्मिथसोनियन नेशनल म्यूजियम ऑफ नेचुरल हिस्ट्री के साथ उभरता हुआ शोध वैज्ञानिक और क्यूरेटर। 2013 में लैब्राडोर के तट से एकत्र किए गए कॉरलाइन शैवाल का 1, 200 साल पुराना नमूना, शायद ही 10 मार्च, 2017 को शुरू हुई प्रदर्शनी "वंडर ऑफ वंडर" में देखने पर संग्रहालय के सैकड़ों नमूनों में से एक है। शो महत्वपूर्ण भूमिका की जांच करता है कि संग्रहालय संग्रह ज्ञान की वैज्ञानिक खोज में खेलते हैं।

सभी खातों के अनुसार, Adey coralline अध्ययन के संस्थापक पिता हैं, जब वे 1964 में स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन में आए, तब से नमूने एकत्र कर रहे हैं और उनके रहस्यों की जांच कर रहे हैं (वह पिछले साल ही सेवानिवृत्त हुए थे, हालांकि इसका मतलब यह नहीं है कि उनके corallines का अध्ययन धीमा हो गया है )। अपने प्रयासों के माध्यम से, आर्कटिक से ट्रॉपिक्स के माध्यम से इकट्ठा करने वाले जहाजों पर अक्सर या तो उन्होंने खुद को बनाया या परिष्कृत किया, विभिन्न प्रजातियों के कुछ 100, 000 नमूनों के संग्रहालय के संग्रह में रखे गए हैं।

क्लाथ्रोमोर्फम, हालांकि, वैज्ञानिकों के लिए विशेष रूप से दिलचस्पी का कारण बन गया है क्योंकि यह रहता है और इसकी क्षमता एक बहुत, बहुत लंबे समय तक संभावित रूप से - हजारों वर्षों से - जलवायु सूचनाओं को प्राप्त करते समय यह बढ़ता है।

"ट्रॉपिक्स में कोरल रीफ्स का उपयोग पिछले वातावरणों को निर्धारित करने के लिए किया गया है, " एडे कहते हैं। “लेकिन आर्कटिक में, उथले पानी के प्रवाल भित्तियाँ नहीं हैं। अत्यंत गहरे पानी के कोरल हैं, लेकिन ये उष्णकटिबंधीय कोरल रीफ जेनेरा और प्रजातियों से बहुत अलग हैं, और आर्कटिक के पिछले इतिहास को निर्धारित करने में उन्होंने बहुत कम भूमिका निभाई है। इसलिए उम्र बढ़ने का एकमात्र वास्तविक स्रोत और पिछले जलवायु, विशेष रूप से तापमान, कोरलीन हैं, और यह अपेक्षाकृत नया है। "

Coralline algae हार्ड सब्सट्रेट पर बढ़ता है, बोल्डर और अन्य संरचनाओं को कवर करता है, जैसे कि एक तरह की हार्ड-शेल्ड कारपेटिंग और एक डोलोरस अम्ब्रिज ट्वीड सूट का रंग।

क्योंकि वे पौधे हैं, वे सूर्य के प्रकाश को बढ़ने के लिए प्रकाश संश्लेषण करते हैं, और जैसे-जैसे वे बढ़ते हैं, वे कैल्शियम कार्बोनेट की एक कठोर कंकाल संरचना विकसित करते हैं जो समय के साथ बनती है। टेरा फ़रमा के पेड़ों की तरह, वे छल्ले या परतों में अपनी वृद्धि का दस्तावेज बनाते हैं- "समुद्र के पेड़, " हफर उन्हें कहते हैं। क्योंकि वे अधिक प्रकाश होने पर बढ़ते हैं, वैज्ञानिक प्रत्येक वर्ष की अंगूठी या परत की मोटाई के आधार पर समुद्री बर्फ कवरेज का अनुमान लगा सकते हैं।

गोताखोरों के साथ वाल्टर एडे (केंद्र) थेव सुसकीविज़ (बाएं) और माइक फॉक्स ने किंगिटोक द्वीप, लैब्राडोर से पाया गया कोरलाइन शैवाल का 17 पाउंड नमूना प्रदर्शित किया। (डेविड बेलांगर)

"यदि आप एक वर्ष की तुलना करते हैं जब आपके पास मौसम में बहुत जल्दी समुद्र की बर्फ टूट रही होती है, जब शैवाल अधिक प्रकाश प्राप्त करते हैं और अधिक बढ़ने में सक्षम होते हैं, बनाम अन्य वर्षों में जब समुद्री बर्फ अधिक और लंबे समय तक ढके रहते हैं, तो हम कितने समय तक कैलिब्रेट कर सकते हैं हाफ़र कहते हैं, "इन परतों की चौड़ाई के आधार पर एक विशिष्ट वर्ष के दौरान समुद्री बर्फ थी।"

वैज्ञानिक इस डेटा की पुष्टि 1970 के दशक से समुद्री बर्फ कवरेज दिखाने वाली सैटेलाइट इमेजरी से कर रहे हैं। जैसा कि उन मूल्यों को कैलिब्रेट किया जाता है, हफ़र कहते हैं, शोधकर्ता उपग्रह के उपलब्ध होने से बहुत पहले समुद्री बर्फ के कवरेज का विश्लेषण करने के लिए शैवाल का उपयोग कर सकते हैं। डेटा के इस दीर्घकालिक सेट को प्रदान करना एक महत्वपूर्ण रूप से महत्वपूर्ण भूमिका है, जो आर्टिक और सबआर्कटिक में मानव-कारण जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को बेहतर ढंग से समझने के लिए खोज में शैवाल की भूमिका निभाता है।

"हम पिछले कुछ सौ वर्षों में एक वार्षिक संकल्प में आर्कटिक में सतह महासागर की स्थिति का पुनर्निर्माण करने का कोई अन्य तरीका नहीं है।" “हमारे पास आर्कटिक से बहुत कम अवलोकन डेटा हैं क्योंकि वहाँ बहुत से लोग नहीं रहते हैं, बहुत सारे स्थानों पर माप लेते हैं। इसका बहुत सारा हिस्सा उपग्रह डेटा से आता है, और यह 1970 के दशक से ही है। ”

सैटेलाइट इमेजरी उपलब्ध होने से पहले डेटा में ये भारी अंतर जलवायु पैटर्न के साइक्लिंग प्रकृति के कारण महत्वपूर्ण हैं। उदाहरण के लिए, अटलांटिक मल्टीकैडैडल आसवन- जो समुद्र की सतह के तापमान को प्रभावित करता है और अटलांटिक तूफान के मौसम को प्रभावित कर सकता है, उत्तरी अमेरिका में सूखा, आल्प्स में बर्फबारी और अफ्रीकी सहेल में बारिश, अन्य दूर-दराज के नतीजों के बीच -50 पर संचालित होता है- उच्च अक्षांश उत्तरी अटलांटिक में 70-वर्ष का समय।

"तो आप कल्पना कर सकते हैं, अगर आपके पास 45 साल का अच्छा अवलोकन डेटा [उपग्रहों से] है, तो आप केवल आधा चक्र कैप्चर कर रहे हैं, " हाफिज कहते हैं। "हमें जलवायु प्रणाली को पूरी तरह से समझने के लिए और भविष्य में जलवायु परिवर्तन की परियोजना के लिए आर्कटिक की जलवायु को एक दीर्घकालिक परिप्रेक्ष्य में रखने की आवश्यकता है।"

सतह की स्थिति कहानी के केवल एक हिस्से को बताती है, हालांकि, और जैसा कि वैज्ञानिक नई तकनीकों को सहन करने के लिए ला रहे हैं, वे अधिक सवाल पूछने में सक्षम हैं।

"केवल इसका शीर्ष जीवित ऊतक है, लेकिन यह इस द्रव्यमान का निर्माण करता है जो पर्यावरण में अपने पूरे जीवन में बदलाव दर्ज कर रहा है, " ब्रानवेन विलियम्स, क्लेयरमोंट मैककेना, पित्जर और डब्ल्यूएम केके विज्ञान विभाग के साथ पर्यावरण विज्ञान के सहायक प्रोफेसर कहते हैं। स्क्रिप्स कॉलेज। “उनके कंकाल में जो रसायन होते हैं, वे इस बात पर निर्भर करते हैं कि उनके आसपास के वातावरण में क्या होता है। वे अपने कंकाल में अधिक मैग्नीशियम को केंद्रित करते हैं जब तापमान गर्म होता है, और जब यह ठंडा होता है तो कम होता है। ”

परतों में मैग्नीशियम सामग्री का विश्लेषण करके, वैज्ञानिक पानी के तापमान पर भी छह महीने की समय सीमा तक डेटा प्राप्त कर सकते हैं, उदाहरण के लिए वसंत से, जब पानी सर्दियों में गर्म होता है। बेरियम का विश्लेषण खारेपन को निर्धारित करने में मदद कर सकता है। और कोरलीन अनुसंधान के अग्रणी किनारे पर, विलियम्स और एक सहयोगी पीएच को निर्धारित करने में मदद करने के लिए बोरान समस्थानिक का उपयोग कर रहे हैं, जो जल रसायन विज्ञान में एक और महत्वपूर्ण घटक है।

इस बीच, ऑस्ट्रेलिया के एडे और उनके पोस्टडॉक्टोरल साथी, मेरिंडा नैश, संग्रहालय के खनिज विभाग के उच्च तकनीक वाले इंस्ट्रूमेंटेशन का उपयोग कर रहे हैं, यह दिखाने के लिए कि कोरलीन की कैल्सीफाइड सेल की दीवारें असाधारण रूप से जटिल हैं, जिसमें कई प्रकार के कार्बोनेट खनिज और नैनोमीटर तराजू पर माइक्रोस्ट्रक्चर हैं। । यह नई जानकारी क्लाइमेटोलॉजिस्ट के अभिलेखागार को ठीक करने में मदद करेगी।

जबकि यह प्रयोगशाला कार्य हमारी समझ का विस्तार करना जारी रखता है कि कोरलियन्स हमें कितना बता सकते हैं, क्लैथ्रोमोर्फम को खोजना और इकट्ठा करना एक श्रम-गहन, कठिन कार्य है, जिससे गोताखोरों को फ्रिज के पानी के तापमान में काम करने की आवश्यकता होती है।

कोरले के साथ एडे का शुरुआती काम दुनिया भर में विविधता स्थापित कर रहा था। और दशकों पहले, वह बड़े पैमाने पर कैरेबियाई रीफ़ों को दिखाने में सक्षम था जो 3, 000 साल पुराने थे, जो केवल समुद्र तल से सीमित थे। जैसा कि जलवायु परिवर्तन के आसपास के प्रश्न अधिक तत्काल बन गए, विशेष रूप से आर्कटिक में, उनका ध्यान क्लैथ्रोमोर्फम के नमूनों को खोजने के लिए स्थानांतरित करना शुरू हो गया जो सैकड़ों हैं, यदि हजारों साल पुराने नहीं हैं।

2011 और 2013 के बीच तीन अभियानों पर, एडे और उनकी स्नातक छात्रों की टीम ने लैब्राडोर तट को कवर किया, जो न केवल क्लैथ्रोमोर्फम के सबसे पुराने नमूनों को खोजने की कोशिश कर रहा था, बल्कि यह भी विश्लेषण करता है कि शैवाल के बढ़ने के लिए पर्यावरणीय परिस्थितियों ने सबसे अच्छा निवास स्थान प्रदान किया। बर्फ से कुचले बिना, कुलों से ऊब गया, या अन्यथा प्राकृतिक कारकों द्वारा समझौता किया गया।

उन्होंने विशेष वातावरण में लगभग 1, 800 साल पुराने नमूने लिए, जहां कोरलीन बहुत पुराने हो सकते थे क्योंकि छेद वाले जीव जीवित नहीं रह सकते थे। वे एक प्रकार के सब्सट्रेट को भी मैप करने में सक्षम थे जहां वैज्ञानिक भविष्य के अभियानों में आर्कटिक भर में शैवाल के कई और अधिक खोजने की उम्मीद कर सकते थे।

उदाहरण के लिए, हाफ़र ने पिछली गर्मियों में ग्रीनलैंड से क्लैथ्रोमोर्फम की खोज में नॉर्थवेस्ट पैसेज में यात्रा की। उनका ध्यान औद्योगिक क्रांति की शुरुआत से पहले डेटा के व्यापक-आधारित सेट बनाने के लिए आर्कटिक के पार के कई स्थानों पर 200 साल पुराने नमूनों को खोजने का है, जब मानव कार्बन पदचिह्न नाटकीय रूप से बढ़ने लगे थे।

वे कहते हैं, "अब जो संभव है, वह लगभग 150 वर्षों से चल रहे जलवायु पुनर्निर्माण का एक नेटवर्क बनाने में सक्षम है, और यहां तक ​​कि 1970 के दशक से उपग्रह टिप्पणियों से काम करने से भी बड़ा कदम है।" “समुद्री बर्फ के नुकसान के मामले में हर क्षेत्र अलग है। आर्कटिक में यह व्यापक नेटवर्क हमें प्रत्येक क्षेत्र के भीतर विस्तार से समुद्री बर्फ के नुकसान की जांच करने देगा। ”

" प्राकृतिक वस्तुओं का संग्रह: प्राकृतिक इतिहास के राष्ट्रीय संग्रहालय के संग्रह से" 10 मार्च, 2017 को 2019 के माध्यम से देखने के लिए है।