जलवायु परिवर्तनको लागि माटो-आधारित समाधान तर्फ 

एउटा नयाँ अध्ययनले माटोमा जैविक अणुहरू र माटोको खनिजहरू बीचको अन्तरक्रियाको जाँच गर्‍यो र माटोमा बिरुवामा आधारित कार्बनलाई जालमा पार्ने कारकहरूमा प्रकाश पार्छ। जैविक अणु र माटोको खनिजमा चार्ज, जैविक अणुको संरचना, माटोमा रहेका प्राकृतिक धातुका घटक र जैविक अणुहरूबीचको जोडले माटोमा कार्बन उत्सर्जनमा प्रमुख भूमिका खेल्ने गरेको पाइएको थियो। जबकि माटोमा सकारात्मक चार्ज गरिएको धातु आयनहरूको उपस्थितिले कार्बन ट्र्यापिङलाई समर्थन गर्यो, जैविक अणुहरू बीचको इलेक्ट्रोस्टेटिक जोडीले माटोको खनिजहरूमा बायोमोलिक्युलहरूको अवशोषणलाई रोक्छ। माटोमा कार्बन फ्याप्ने माटोको रसायनशास्त्र सबैभन्दा प्रभावकारी भविष्यवाणी गर्न खोजीहरूले सहयोगी हुन सक्छ जसले फलस्वरूप, वायुमण्डलमा कार्बन घटाउन र ग्लोबल वार्मिङको लागि माटोमा आधारित समाधानहरूको लागि मार्ग प्रशस्त गर्न सक्छ। मौसम परिवर्तन.   

कार्बन चक्रमा कार्बनको वायुमण्डलबाट पृथ्वीको बोटबिरुवा र जनावरहरूमा र वायुमण्डलमा फिर्ता जाने समावेश छ। महासागर, वायुमण्डल र जीवित जीवहरू मुख्य जलाशयहरू वा डूबहरू हुन् जसको माध्यमबाट कार्बन चक्र हुन्छ। धेरै कार्बन चट्टान, तलछट र माटोमा भण्डारण गरिएको छ। चट्टान र तलछटमा रहेका मृत जीवहरू लाखौं वर्षहरूमा जीवाश्म इन्धन बन्न सक्छन्। ऊर्जा आवश्यकताहरू पूरा गर्न जीवाश्म ईन्धनहरू जलाउँदा वायुमण्डलमा ठूलो मात्रामा कार्बन उत्सर्जन हुन्छ जसले वायुमण्डलीय कार्बन सन्तुलनलाई टिपेको छ र ग्लोबल वार्मिङमा योगदान पुर्‍याएको छ। मौसम परिवर्तन.  

सन् २०५० सम्ममा ग्लोबल वार्मिङलाई पूर्व-औद्योगिक स्तरको तुलनामा १.५ डिग्री सेल्सियसमा सीमित गर्ने प्रयासहरू भइरहेका छन्। ग्लोबल वार्मिङलाई १.५ डिग्री सेल्सियसमा सीमित गर्न हरितगृह ग्यास उत्सर्जन २०२५ भन्दा पहिले चरम सीमामा पुग्नुपर्छ र २०३० सम्ममा आधा गरिनुपर्छ। विश्व यस शताब्दीको अन्त्यसम्ममा तापक्रम वृद्धि १.५ डिग्री सेल्सियसमा सीमित गर्ने बाटोमा नरहेको खुलासा भएको छ । हालको महत्वाकांक्षा भित्र ग्लोबल वार्मिङलाई सीमित गर्न सक्ने 1.5 सम्म हरितगृह ग्यास उत्सर्जनमा 2050% कमी हासिल गर्न संक्रमण पर्याप्त छिटो छैन। 

यही सन्दर्भमा माटोको भूमिका हुन्छ जैविक कार्बन (SOC) मा मौसम परिवर्तन ग्लोबल वार्मिङको प्रतिक्रियामा कार्बन उत्सर्जनको सम्भावित स्रोतका साथै वायुमण्डलीय कार्बनको प्राकृतिक सिंक दुवैको रूपमा महत्त्व प्राप्त गर्दैछ।  

कार्बनको ऐतिहासिक विरासत भार (अर्थात, औद्योगिक क्रान्ति सुरु भएदेखि लगभग 1,000 बिलियन टन कार्बन उत्सर्जन) यद्यपि, विश्वव्यापी तापक्रममा कुनै पनि वृद्धिले वायुमण्डलमा माटोबाट धेरै कार्बन उत्सर्जन गर्ने क्षमता राख्छ, त्यसैले विद्यमान संरक्षण गर्न अनिवार्य छ। माटो कार्बन स्टक।   

सिंकको रूपमा माटो जैविक कार्बन 

माटो अझै पनि पृथ्वीको दोस्रो ठूलो (समुद्र पछि) डुब्न हो जैविक कार्बन। यसमा लगभग 2,500 बिलियन टन कार्बन छ जुन वायुमण्डलमा राखिएको मात्राको दश गुणा हो, यद्यपि यसले वायुमण्डलीय कार्बनलाई अलग गर्ने ठूलो अप्रयुक्त क्षमता छ। फसल जग्गाहरू ०.९० र १.८५ पेटाग्राम (१ पीजी = १०¹⁵ ग्राम) कार्बन (Pg C) प्रति वर्ष, जुन लक्ष्यको लगभग 26-53% हो।4 प्रति 1000 पहल(अर्थात, खडा विश्वव्यापी माटोको ०.४% वार्षिक वृद्धि दर जैविक कार्बन स्टकहरूले वायुमण्डलमा कार्बन उत्सर्जनमा हालको वृद्धिलाई अफसेट गर्न सक्छ र पूरा गर्न योगदान पुर्‍याउन सक्छ वातावरण लक्ष्य)। यद्यपि, बिरुवामा आधारित ट्र्यापिङलाई असर गर्ने कारकहरूको अन्तरक्रिया जैविक माटोमा भएको कुरा राम्ररी बुझ्न सकिँदैन। 

माटोमा कार्बनको तालालाई कुन कुराले असर गर्छ  

एउटा नयाँ अध्ययनले बिरुवामा आधारित छ कि छैन भनेर निर्धारण गर्छ भनेर प्रकाश पार्छ जैविक माटोमा प्रवेश गर्दा पदार्थ फसेर जान्छ वा यसले सूक्ष्मजीवहरूलाई खुवाउने र कार्बन कार्बनलाई CO को रूपमा वायुमण्डलमा फर्काउँछ।₂। जैविक अणु र माटो खनिजहरू बीचको अन्तरक्रियाको परीक्षण पछि, अन्वेषकहरूले जैविक अणुहरू र माटो खनिजहरूमा चार्ज, जैविक अणुहरूको संरचना, माटोमा प्राकृतिक धातु घटकहरू र जैविक अणुहरू बीचको जोडीले माटोमा कार्बनको पृथकीकरणमा मुख्य भूमिका खेल्ने पत्ता लगाए।  

माटोको खनिज र व्यक्तिगत बायोमोलिक्युलहरू बीचको अन्तरक्रियाको परीक्षणले बाइन्डिङ अनुमानित थियो भनेर पत्ता लगायो। माटोको खनिजहरू नकारात्मक रूपमा चार्ज भएको हुनाले, सकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएका कम्पोनेन्टहरू (लाइसिन, हिस्टिडाइन र थ्रोनिन) भएका जैविक अणुहरूले बलियो बाइन्डिङ अनुभव गरे। बायोमोलेक्युलले यसको सकारात्मक चार्ज गरिएका कम्पोनेन्टहरूलाई नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको माटोको खनिजहरूसँग पङ्क्तिबद्ध गर्न पर्याप्त लचिलो छ कि छैन भन्ने कुराबाट पनि बाइन्डिङ प्रभावित हुन्छ।  

इलेक्ट्रोस्ट्याटिक चार्ज र जैविक अणुहरूको संरचनात्मक सुविधाहरूको अतिरिक्त, माटोमा रहेको प्राकृतिक धातु घटकहरूले पुल निर्माणको माध्यमबाट बन्धनमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको पाइयो। उदाहरणका लागि, सकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको म्याग्नेसियम र क्याल्सियमले नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको बायोमोलेक्युलहरू र माटोको खनिजहरू बीचको पुल बनाएको छ जसले माटोमा रहेको प्राकृतिक धातु घटकहरूले माटोमा कार्बन फ्यापिङलाई सहज बनाउन सक्छ।  

अर्कोतर्फ, बायोमोलिक्युलहरू बीचको इलेक्ट्रोस्ट्याटिक आकर्षणले बाध्यकारीलाई प्रतिकूल असर गर्यो। वास्तवमा, बायोमोलिक्युलहरू बीचको आकर्षणको ऊर्जा माटोको खनिजमा बायोमोलेक्युलको आकर्षणको ऊर्जा भन्दा बढी पाइयो। यसको मतलब माटोमा जैविक अणुहरूको कम शोषण थियो। यसरी, जब माटोमा सकारात्मक चार्ज धातु आयनहरूको उपस्थितिले कार्बन ट्र्यापिङलाई समर्थन गर्यो, जैविक अणुहरू बीचको इलेक्ट्रोस्ट्याटिक जोडीले माटोको खनिजहरूमा बायोमोलिक्युलहरूको अवशोषणलाई रोक्छ।  

कसरी बारे यी नयाँ खोजहरू जैविक कार्बन बायोमोलिक्युलहरू माटोमा रहेको माटोको खनिजहरूमा बाँधिएकाले कार्बन ट्र्यापिङको पक्षमा माटोको रसायनहरूलाई उपयुक्त रूपमा परिमार्जन गर्न मद्दत गर्न सक्छ, यसरी माटोमा आधारित समाधानहरूको लागि मार्ग प्रशस्त हुन्छ। मौसम परिवर्तन. 

*** 

सन्दर्भ:  

1. Zomer, RJ, Bossio, DA, Sommer, R. et al। फसल जग्गा माटोमा बढेको जैविक कार्बनको ग्लोबल क्वेस्टेशन क्षमता। Sci Rep 7, 15554 (2017)। https://doi.org/10.1038/s41598-017-15794-8 

2. रुम्पेल, सी., अमीरासलानी, एफ., चेनु, सी. एट अल। 4p1000 पहल: दिगो विकास रणनीतिको रूपमा माटोको जैविक कार्बन सिक्वेस्टेशन लागू गर्नका लागि अवसरहरू, सीमितताहरू र चुनौतीहरू। एम्बियो ४९, ३५०–३६० (२०२०)। https://doi.org/10.1007/s13280-019-01165-2  

3. वाङ जे., विल्सन आरएस, र एरिस्टिल्ड एल।, २०२४। जल-माटो इन्टरफेसहरूमा बायोमोलेक्युलहरूको शोषण पदानुक्रममा इलेक्ट्रोस्टेटिक युग्मन र पानी ब्रिजिङ। PNAS। ८ फेब्रुअरी २०२४.१२१ (७) e२३१६५६९१२१। DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2316569121  

***