એન્ટાર્કટિક ગ્લેશિયર્સના લાખો વર્ષોના રેકોર્ડ્સ આપણને પૃથ્વીના ભૂતકાળ અને ભવિષ્યની આગાહી કરવામાં અને આબોહવા પરિવર્તનને પ્રતિસાદ આપવામાં કેવી રીતે મદદ કરી શકે?

એન્ટાર્કટિક ગ્લેશિયર્સ પૃથ્વીના આબોહવા પરિવર્તન અને વાતાવરણની રચનાના લાખો વર્ષોની નોંધ કરે છે અને ભૂતકાળના વાતાવરણને સમજવા અને વર્તમાન આબોહવા કટોકટીના પ્રતિભાવો વિકસાવવા માટે તેનું વિશ્લેષણ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે.

 

એન્ટાર્કટિક ગ્લેશિયર્સ પૃથ્વીની વાતાવરણીય રચના અને તાપમાનમાં ભૂતકાળના ફેરફારો પરના મૂળભૂત ડેટાને આબેહૂબ રીતે સાચવે છે. તેઓ સ્તરોમાં પૃથ્વીના લાખો વર્ષનો ઇતિહાસ ધરાવે છે, જે વૈજ્ઞાનિકો માટે સમયની કેપ્સ્યુલ તરીકે કામ કરે છે. ગ્લેશિયરનો દરેક સ્તર હિમવર્ષાના સમયે વાતાવરણીય અને આબોહવાની પરિસ્થિતિઓને રેકોર્ડ કરે છે, જે વૈશ્વિક પર્યાવરણીય પરિવર્તનનો અભ્યાસ કરવા માટે આવશ્યક ડેટા પ્રદાન કરે છે. ગ્લેશિયર્સનું પૃથ્થકરણ કરીને, વૈજ્ઞાનિકો ગ્લોબલ વોર્મિંગ અને ગ્રહ સામેની અન્ય સમસ્યાઓ વિશે મહત્વપૂર્ણ માહિતી મેળવી રહ્યા છે. ખાસ કરીને, ભૂતકાળની વાતાવરણીય રચનાનું પૃથ્થકરણ કરવાથી વર્તમાન આબોહવા પરિવર્તનને સમજવામાં અને ભવિષ્યના અનુમાન મોડલની ચોકસાઈને સુધારવામાં મદદ મળી રહી છે.
એન્ટાર્કટિકાની સપાટી પરનો બરફ વધુ ને વધુ ઊંડો દટાયેલો છે કારણ કે તે ચાલુ હિમવર્ષાથી ઢંકાયેલો છે, અને બરફની ઘનતા ધીમે ધીમે વધતી જાય છે. ચોક્કસ ઊંડાઈએ, ઉપરના બરફના દબાણને કારણે નીચેનો બરફ બરફમાં પરિવર્તિત થાય છે. બરફના કણો વચ્ચેની હવા બરફમાં ફસાઈ જાય છે અને જેમ જેમ બરફ જાડો થાય છે અને ઉપરના બરફ દ્વારા દબાણ વધે છે તેમ ક્લેથ્રેટ હાઈડ્રેટ બને છે. ક્લેથ્રેટ હાઇડ્રેટ એ સ્ફટિકો છે જે ઉચ્ચ દબાણ અને નીચા તાપમાનની સ્થિતિમાં પાણીના પરમાણુઓના બંધન દ્વારા બનાવવામાં આવેલ ખાલી જગ્યાઓમાં મિથેન, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને નાઇટ્રોજન જેવા નાના પરમાણુ વજનવાળા વાયુઓ ધરાવે છે. આ સ્ફટિકોમાંના પરપોટામાં તે સમયે વાતાવરણ જેવી જ ગેસ રચના હોય છે. જ્યારે પરપોટા ધરાવતા બરફને ડ્રિલ કરવામાં આવે છે અને ઓગળવામાં આવે છે, ત્યારે તે તેની મૂળ સ્થિતિમાં બદલાઈ જાય છે, અને ગેસ ક્રોમેટોગ્રાફી જેવા ચોક્કસ સાધનોનો ઉપયોગ કરીને ગેસ રચનાનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા ભૂતકાળમાં પૃથ્વીના વાતાવરણની રચના અને સાંદ્રતા, જેમ કે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને મિથેનને જાહેર કરી શકે છે.
ગ્લેશિયર્સમાં ફસાયેલી હવા માત્ર વાતાવરણની રચના વિશે જ જણાવતી નથી, તે પૃથ્વીની ઇકોસિસ્ટમ વિશે પણ મહત્વપૂર્ણ સંકેતો પ્રદાન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, અમુક વાયુઓની સાંદ્રતામાં ફેરફાર કુદરતી આફતોની અસરોને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે જેમ કે વનસ્પતિમાં ફેરફાર, જ્વાળામુખી ફાટી નીકળવો અથવા જંગલની મોટી આગ. જેમ કે, ગ્લેશિયર્સ તે સમયે વૈશ્વિક પર્યાવરણનો વ્યાપક રેકોર્ડ ધરાવે છે.
જો કે, હિમનદી બરફમાં હવાના પરપોટાની વાતાવરણીય રચના તે સમયે તાપમાન વિશે એટલું જ કહી શકે છે. ભૂતકાળના તાપમાનની તપાસ કરવાની એક સામાન્ય રીત એ છે કે ગ્લેશિયર્સ બનાવતા પાણીના અણુઓમાં ઓક્સિજન અથવા હાઇડ્રોજનની આઇસોટોપિક રચનાને જોવાની. આઇસોટોપ્સ એ એક જ અણુ સંખ્યા ધરાવતા પરંતુ અલગ અણુ વજન ધરાવતા તત્વો છે, જેમ કે ઓક્સિજન (16O), જેનું અણુ વજન 16 છે અને ઓક્સિજન (18O), જેનું અણુ વજન 18 છે. ઓક્સિજન આઇસોટોપનો વપરાશ (18O/16O) ) એન્ટાર્કટિક ગ્લેશિયર્સમાં પાણીના પરમાણુઓ હિમવર્ષાના સમયે તાપમાનમાં થતા ફેરફારોના પ્રતિભાવમાં વધે છે અથવા ઘટે છે, ઉનાળા અને શિયાળા વચ્ચેના તફાવત અને વાર્ષિક ચક્ર સાથે. આજના પ્રયોગો દર્શાવે છે કે ઓક્સિજન આઇસોટોપના વપરાશમાં વધારો અથવા ઘટાડો તાપમાનના ફેરફારના લગભગ સીધા પ્રમાણસર છે. આ સંબંધ ગ્લેશિયર્સની રચના સમયે તાપમાન નક્કી કરવા માટે લાગુ કરી શકાય છે.
ગ્લેશિયર્સના તાજેતરના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે માત્ર ઓક્સિજનનો આઇસોટોપિક વપરાશ જ નહીં, પરંતુ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અથવા મિથેનની સાંદ્રતામાં પણ ફેરફાર તાપમાનના ફેરફારો સાથે ગાઢ સંબંધ ધરાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ગ્લેશિયર ડ્રિલિંગ દ્વારા જોવા મળતા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને મિથેનની સાંદ્રતામાં ફેરફારો તાપમાન પર વાતાવરણીય ગ્રીનહાઉસ ગેસની સાંદ્રતામાં વધઘટની અસરને સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે. આ વાયુઓની વધતી સાંદ્રતા તાપમાનમાં વધારો કરતી જોવા મળી છે, અને તેનાથી વિપરીત, ઘટતી સાંદ્રતા તાપમાનમાં ઘટાડો કરવા માટે જોવા મળી છે. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને મિથેન સાંદ્રતામાં ઐતિહાસિક ભિન્નતાઓની સરખામણીમાં જે આપણે હિમનદીઓમાંથી જાણીએ છીએ, આજની સાંદ્રતા ચિંતાજનક ઉપર તરફનું વલણ દર્શાવે છે. આ પુરાવાનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે જે આપણને આધુનિક વિશ્વમાં આબોહવા પરિવર્તન પર માનવ પ્રવૃત્તિની અસર વિશે વધુ જાગૃત બનાવે છે. આ ડેટાના આધારે, વૈજ્ઞાનિકો ચેતવણી આપી રહ્યા છે કે વર્તમાન આબોહવા સંકટને પહોંચી વળવા માટે આપણે તાત્કાલિક પગલાં લેવાની જરૂર છે.