కేంబ్రిడ్జ్, ప్రపంచం డీకార్బోనైజ్ చేయడానికి పోరాడుతున్నందున, మనం ఉద్గారాలను వేగంగా తగ్గించడం మరియు వాతావరణం నుండి కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO₂) ను చురుకుగా తొలగించడం రెండూ అవసరం అని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. తాజా ఇంటర్‌గవర్నమెంటల్ ప్యానెల్ ఆన్ క్లైమేట్ చేంజ్ నివేదిక గ్లోబల్ వార్మింగ్‌ను 1.5°C కంటే తక్కువగా ఉంచడానికి 230 మార్గాలను పరిగణించింది. అవసరమైన అన్ని CO₂ తొలగింపు.

యునైటెడ్ స్టేట్స్, యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్ మరియు ఆస్ట్రేలియాలో ప్రభుత్వ నిధులను పొందుతున్న కొన్ని అత్యంత ఆశాజనకమైన CO₂ తొలగింపు సాంకేతికతలు సముద్రం యొక్క భారీ కార్బన్ నిల్వ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి ప్రయత్నిస్తాయి. వీటిలో చిన్న మొక్కలకు ఫలదీకరణం చేయడం మరియు సముద్ర రసాయన శాస్త్రాన్ని సర్దుబాటు చేయడం వంటివి ఉన్నాయి.

మహాసముద్ర ఆధారిత విధానాలు జనాదరణ పొందుతున్నాయి, ఎందుకంటే అవి "డైరెక్ట్ ఎయిర్ క్యాప్చర్" ఖర్చులో పదవ వంతు కార్బన్‌ను నిల్వ చేయగలవు, ఇక్కడ CO₂ శక్తి-ఇంటెన్సివ్ మెషినరీతో గాలి నుండి పీల్చబడుతుంది.కానీ సముద్ర కార్బన్ చక్రం అంచనా వేయడం చాలా కష్టం. సముద్ర-ఆధారిత CO₂ తొలగింపు యొక్క సామర్థ్యం, ​​సమర్థత మరియు భద్రతను మార్చగల అనేక సంక్లిష్టమైన సహజ ప్రక్రియలను శాస్త్రవేత్తలు విప్పాలి.

మా కొత్త పరిశోధనలో, ఇంతకుముందు పట్టించుకోని ఒక ఆశ్చర్యకరంగా ముఖ్యమైన మెకానిజంను మేము హైలైట్ చేస్తాము. CO₂ తొలగింపు పద్ధతులు ఆహార గొలుసు యొక్క బేస్ వద్ద ఉన్న చిన్న జంతువుల ఆకలిని మార్చినట్లయితే, అది వాస్తవంగా ఎంత కార్బన్ నిల్వ చేయబడిందో నాటకీయంగా మార్చగలదు.

సముద్రపు కార్బన్ సైక్లింగ్‌లో ప్లాంక్టన్ అని పిలువబడే చిన్న సముద్ర జీవులు భారీ పాత్ర పోషిస్తాయి. ఈ సూక్ష్మ జీవులు సముద్ర ప్రవాహాలపై ప్రవహిస్తాయి, సంగ్రహించిన కార్బన్‌ను సముద్రాల అంతటా తరలిస్తాయి.భూమిపై మొక్కల వలె, ఫైటోప్లాంక్టన్ కిరణజన్య సంయోగక్రియ ద్వారా పెరగడానికి సూర్యరశ్మిని మరియు CO₂ని ఉపయోగిస్తుంది.

జూప్లాంక్టన్, మరోవైపు, ఫైటోప్లాంక్టన్‌ను ఎక్కువగా తినే చిన్న జంతువులు. అవి అనేక ఆకారాలు మరియు పరిమాణాలలో వస్తాయి. మీరు వాటిని లైనప్‌లో ఉంచినట్లయితే, వారు వేర్వేరు గ్రహాల నుండి వచ్చినట్లు మీరు అనుకోవచ్చు.

ఈ వైవిధ్యం అంతటా, జూప్లాంక్టన్ చాలా భిన్నమైన ఆకలిని కలిగి ఉంటుంది. వారు ఎంత ఆకలితో ఉన్నారో, వారు వేగంగా తింటారు.తినని ఫైటోప్లాంక్టన్ - మరియు జూప్లాంక్టన్ పూ - శతాబ్దాలుగా వాతావరణం నుండి కార్బన్‌ను దూరంగా ఉంచి, చాలా లోతుకు పడిపోతుంది. కొన్ని సముద్రపు అడుగుభాగంలో మునిగిపోతాయి, చివరికి శిలాజ ఇంధనాలుగా రూపాంతరం చెందుతాయి.

వాతావరణం నుండి సముద్రానికి ఈ కార్బన్ బదిలీని "బయోలాజికల్ పంప్" అంటారు. ఇది సముద్రంలో మరియు వాతావరణం నుండి వందల బిలియన్ టన్నుల కార్బన్‌ను ఉంచుతుంది. అది దాదాపు 400ppm CO₂ మరియు 5°C శీతలీకరణకు అనువదిస్తుంది!

మా కొత్త పరిశోధనలో జూప్లాంక్టన్ ఆకలి జీవసంబంధమైన పంపును ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో బాగా అర్థం చేసుకోవాలనుకున్నాము.సముద్రం అంతటా జూప్లాంక్టన్ ఆకలి ఎలా భిన్నంగా ఉంటుందో మొదట మనం పని చేయాలి.

ఫైటోప్లాంక్టన్ జనాభా పెరుగుదల యొక్క కాలానుగుణ చక్రాన్ని అనుకరించడానికి మేము కంప్యూటర్ మోడల్‌ని ఉపయోగించాము. ఇది పునరుత్పత్తి మరియు మరణం యొక్క సమతుల్యతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. మోడల్ పునరుత్పత్తిని బాగా అనుకరిస్తుంది.

జూప్లాంక్టన్ ఆకలి ఎక్కువగా మరణాల రేటును నిర్ణయిస్తుంది. కానీ మరణాల రేటును అనుకరించడంలో మోడల్ అంత మంచిది కాదు, ఎందుకంటే దీనికి జూప్లాంక్టన్ ఆకలి గురించి తగినంత సమాచారం లేదు.కాబట్టి మేము డజన్ల కొద్దీ వేర్వేరు ఆకలిని పరీక్షించాము మరియు వాస్తవ ప్రపంచ డేటాకు వ్యతిరేకంగా మా ఫలితాలను తనిఖీ చేసాము.

ఓడల సముదాయం లేకుండా ఫైటోప్లాంక్టన్ కాలానుగుణ చక్రాల ప్రపంచ పరిశీలనలను పొందడానికి, మేము ఉపగ్రహ డేటాను ఉపయోగించాము. ఫైటోప్లాంక్టన్ చిన్నవి అయినప్పటికీ ఇది సాధ్యమవుతుంది, ఎందుకంటే వాటి కాంతి-పట్టుకునే వర్ణద్రవ్యం అంతరిక్షం నుండి కనిపిస్తుంది.

మేము 30,000 కంటే ఎక్కువ స్థానాల్లో మోడల్‌ను అమలు చేసాము మరియు జూప్లాంక్టన్ ఆకలి చాలా భిన్నంగా ఉన్నట్లు కనుగొన్నాము. అంటే ఆ వివిధ రకాల జూప్లాంక్టన్‌లు సముద్రం అంతటా సమానంగా వ్యాపించవు. వారు తమకు ఇష్టమైన రకాల ఎర చుట్టూ గుమిగూడినట్లు కనిపిస్తారు.మా తాజా పరిశోధనలో, ఈ వైవిధ్యం జీవసంబంధమైన పంపును ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో మేము చూపిస్తాము.

మేము రెండు మోడల్‌లను పోల్చాము, ఒకటి కేవలం రెండు రకాల జూప్లాంక్టన్‌లతో మరియు మరొకటి అపరిమిత సంఖ్యలో జూప్లాంక్టన్‌తో - ప్రతి ఒక్కటి విభిన్నమైన ఆకలితో ఉంటాయి, అన్నీ ఒక్కొక్కటిగా వాటి ప్రత్యేక వాతావరణానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి.

వాస్తవిక జూప్లాంక్టన్ వైవిధ్యంతో సహా బయోలాజికల్ పంప్ యొక్క బలాన్ని ప్రతి సంవత్సరం ఒక బిలియన్ టన్నుల కార్బన్ తగ్గించినట్లు మేము కనుగొన్నాము. ఇది మానవాళికి చెడ్డది, ఎందుకంటే సముద్రంలోకి వెళ్ళని చాలా కార్బన్ వాతావరణంలో తిరిగి ముగుస్తుంది.ఫైటోప్లాంక్టన్ శరీరాల్లోని అన్ని కార్బన్ వాతావరణం నుండి దూరంగా లాక్ చేయబడేంత లోతులో మునిగిపోదు. అయితే పావు వంతు మాత్రమే చేసినప్పటికీ, ఒకసారి CO₂గా మార్చబడితే అది మొత్తం విమానయాన పరిశ్రమ నుండి వచ్చే వార్షిక ఉద్గారాలకు సరిపోలుతుంది.

అనేక సముద్ర-ఆధారిత CO₂ తొలగింపు సాంకేతికతలు ఫైటోప్లాంక్టన్ యొక్క కూర్పు మరియు సమృద్ధిని మారుస్తాయి.

"సముద్ర ఇనుము ఫలదీకరణం" వంటి జీవసంబంధమైన సముద్ర-ఆధారిత CO₂ తొలగింపు సాంకేతికతలు ఫైటోప్లాంక్టన్ వృద్ధిని పెంచడానికి ప్రయత్నిస్తాయి. ఇది మీ తోటలో ఎరువులు వేయడం లాంటిది, కానీ చాలా పెద్ద స్థాయిలో - సముద్రం అంతటా ఇనుమును విత్తే నౌకల సముదాయంతో.వాతావరణం నుండి CO₂ని తొలగించి లోతైన సముద్రంలోకి పంపడం లక్ష్యం. అయినప్పటికీ, కొన్ని ఫైటోప్లాంక్టన్లు ఇతరులకన్నా ఇనుమును ఎక్కువగా కోరుకుంటాయి కాబట్టి, వాటికి ఇనుమును తినిపించడం వలన జనాభా యొక్క కూర్పు మారవచ్చు.

ప్రత్యామ్నాయంగా, నాన్-బయోలాజికల్ సముద్ర-ఆధారిత CO₂ తొలగింపు సాంకేతికతలు "సముద్ర క్షారత మెరుగుదల" రసాయన సమతుల్యతను మారుస్తాయి, ఇది రసాయన సమతుల్యతను చేరుకోవడానికి ముందు నీటిలో ఎక్కువ CO₂ కరిగిపోయేలా చేస్తుంది. ఏది ఏమైనప్పటికీ, ఆల్కలీనిటీకి అత్యంత అందుబాటులో ఉండే మూలాలు మినరల్స్‌తో సహా పోషకాలు ఉన్నాయి, ఇవి కొన్ని ఫైటోప్లాంక్టన్‌ల పెరుగుదలను ఇతరులపై ప్రోత్సహిస్తాయి.

ఫైటోప్లాంక్టన్‌కి ఈ మార్పులు వేర్వేరు పరిమాణాల ఆకలితో వివిధ రకాల జూప్లాంక్టన్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటే, అవి జీవ పంపు యొక్క బలాన్ని మార్చే అవకాశం ఉంది. ఇది సముద్ర-ఆధారిత CO₂ తొలగింపు సాంకేతికతల సామర్థ్యాన్ని రాజీ చేయవచ్చు - లేదా పూరకంగా చేయవచ్చు.ఎమర్జింగ్ ప్రైవేట్ సెక్టార్ CO₂ రిమూవల్ కంపెనీలకు విశ్వసనీయ కార్బన్ ఆఫ్‌సెట్ రిజిస్ట్రీల నుండి అక్రిడిటేషన్ అవసరం. దీని అర్థం వారు తమ సాంకేతికతను ప్రదర్శించాలి:

వందల సంవత్సరాల పాటు కార్బన్‌ను తొలగించండి (శాశ్వతం)

ప్రధాన పర్యావరణ ప్రభావాలను నివారించండి (భద్రత)ఖచ్చితమైన పర్యవేక్షణకు (ధృవీకరణ) అనుకూలంగా ఉండండి.

అనిశ్చితి సముద్రానికి వ్యతిరేకంగా, సముద్ర శాస్త్రవేత్తలు అవసరమైన ప్రమాణాలను స్థాపించాల్సిన సమయం ఆసన్నమైంది.

ఫైటోప్లాంక్టన్ కమ్యూనిటీలను మార్చే CO₂ తొలగింపు సాంకేతికతలు జూప్లాంక్టన్ ఆకలిని సవరించడం ద్వారా కార్బన్ నిల్వలో కూడా మార్పులను తీసుకురాగలవని మా పరిశోధన చూపిస్తుంది. ఈ సాంకేతికతలు ఎంతవరకు పని చేస్తాయో మరియు వాటిని మనం ఎలా పర్యవేక్షించాలి అనే విషయాలను ఖచ్చితంగా అంచనా వేయడానికి ముందు మనం దీనిని బాగా అర్థం చేసుకోవాలి.జూప్లాంక్టన్ డైనమిక్స్‌ను పరిశీలించడం, మోడలింగ్ చేయడం మరియు అంచనా వేయడం వంటి సవాళ్లను అధిగమించడానికి దీనికి అద్భుతమైన ప్రయత్నం అవసరం. కానీ ప్రతిఫలం చాలా పెద్దది. మరింత విశ్వసనీయమైన రెగ్యులేటరీ ఫ్రేమ్‌వర్క్ ఒక ట్రిలియన్ డాలర్లకు మార్గం సుగమం చేస్తుంది, నైతికంగా అత్యవసరం, అభివృద్ధి చెందుతున్న CO₂ తొలగింపు పరిశ్రమ. (సంభాషణ)

RUP