క్లైమేట్ చేంజ్ మిటిగేషన్: ఆర్టిక్‌లో చెట్లను నాటడం గ్లోబల్ వార్మింగ్ అధ్వాన్నంగా మారుతుంది

వాతావరణ మార్పులను తగ్గించడానికి అటవీ పునరుద్ధరణ మరియు చెట్ల పెంపకం అనేది బాగా స్థిరపడిన వ్యూహం. అయితే, ఉపయోగం ఆర్కిటిక్‌లోని ఈ విధానం వేడెక్కడాన్ని మరింత దిగజార్చుతుంది మరియు వాతావరణ మార్పుల ఉపశమనానికి ప్రతికూలంగా ఉంటుంది. ఎందుకంటే చెట్ల కవరేజ్ ఆల్బెడో (లేదా సూర్యకాంతి ప్రతిబింబం) తగ్గిస్తుంది మరియు ఉపరితల చీకటిని పెంచుతుంది, దీని ఫలితంగా నికర వేడెక్కడం జరుగుతుంది (ఎందుకంటే చెట్లు మంచు కంటే సూర్యుడి నుండి ఎక్కువ వేడిని గ్రహిస్తాయి). ఇంకా, చెట్ల పెంపకం కార్యకలాపాలు ఆర్కిటిక్ నేల యొక్క కార్బన్ పూల్‌కు భంగం కలిగిస్తాయి, ఇవి భూమిపై ఉన్న అన్ని మొక్కల కంటే ఎక్కువ కార్బన్‌ను నిల్వ చేస్తాయి. అందువల్ల, వాతావరణ మార్పుల ఉపశమన విధానం తప్పనిసరిగా కార్బన్ ఫోకస్ చేయవలసిన అవసరం లేదు. శీతోష్ణస్థితి మార్పు అనేది భూమి యొక్క శక్తి సమతుల్యత (వాతావరణంలో ఉండే సౌర శక్తి మరియు వాతావరణం నుండి సౌరశక్తిని వదిలివేయడం). గ్రీన్‌హౌస్ వాయువుల పరిమాణం భూమి యొక్క వాతావరణంలో ఎంత వేడిని నిలుపుకోవాలో నిర్ణయిస్తుంది. ఆర్కిటిక్ ప్రాంతాలలో, అధిక అక్షాంశాల వద్ద, ఆల్బెడో ప్రభావం (అంటే, సూర్యరశ్మిని వేడిగా మార్చకుండా తిరిగి అంతరిక్షంలోకి ప్రతిబింబించడం) మొత్తం శక్తి సమతుల్యత కోసం (వాతావరణ కార్బన్ నిల్వ కారణంగా గ్రీన్‌హౌస్ ప్రభావం కంటే) చాలా ముఖ్యమైనది. అందువల్ల, వాతావరణ మార్పులను మందగించే మొత్తం లక్ష్యానికి సమగ్ర విధానం అవసరం.   

మొక్కలు మరియు జంతువులు నిరంతరం కార్బన్ డయాక్సైడ్ను విడుదల చేస్తాయి (CO₂) శ్వాసక్రియ ద్వారా వాతావరణంలో. అడవి మంటలు మరియు అగ్నిపర్వత విస్ఫోటనాలు వంటి కొన్ని సహజ సంఘటనలు కూడా CO విడుదల చేస్తాయి₂ వాతావరణంలో. వాతావరణ CO లో సమతుల్యత₂ కిరణజన్య సంయోగక్రియ ద్వారా సూర్యకాంతి సమక్షంలో ఆకుపచ్చ మొక్కల ద్వారా రెగ్యులర్ కార్బన్ సీక్వెస్ట్రేషన్ ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది. అయితే, 18 నుండి మానవ కార్యకలాపాలు^th శతాబ్దం, ముఖ్యంగా బొగ్గు, పెట్రోలియం చమురు మరియు సహజ వాయువు వంటి శిలాజ ఇంధనాల వెలికితీత మరియు దహనం, వాతావరణ CO యొక్క సాంద్రతను పెంచాయి.₂.  

ఆసక్తికరంగా, CO యొక్క ఏకాగ్రత పెరుగుదల₂ వాతావరణంలో కార్బన్ ఫలదీకరణ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది (అంటే, ఆకుపచ్చ మొక్కలు ఎక్కువ CO కి ప్రతిస్పందనగా కిరణజన్య సంయోగక్రియను ఎక్కువగా చేస్తాయి₂ వాతావరణంలో). పెరుగుతున్న COకి ప్రతిస్పందనగా ఈ పెరిగిన ప్రపంచ కిరణజన్య సంయోగక్రియకు ప్రస్తుత భూసంబంధమైన కార్బన్ సింక్‌లో మంచి భాగం ఆపాదించబడింది.₂. 1982-2020 సమయంలో, గ్లోబల్ కిరణజన్య సంయోగక్రియ వాతావరణంలో 12 ppm నుండి 17 ppm వరకు 360% పెరుగుదలకు ప్రతిస్పందనగా 420% పెరిగింది.^1,2.  

స్పష్టంగా, పెరిగిన ప్రపంచ కిరణజన్య సంయోగక్రియ పారిశ్రామికీకరణ ప్రారంభమైనప్పటి నుండి అన్ని మానవజన్య కార్బన్ ఉద్గారాలను వేరు చేయలేకపోయింది. ఫలితంగా, వాతావరణ కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO₂) గత రెండు శతాబ్దాల్లో 50 ppm (సెప్టెంబర్ 422లో)కి దాదాపు 2024% పెరిగింది.³ ఇది 150లో దాని విలువలో 1750%. కార్బన్ డయాక్సైడ్ నుండి (CO₂) ఒక ముఖ్యమైన గ్రీన్‌హౌస్ వాయువు, ఇది వాతావరణ CO లో గణనీయమైన పెరుగుదల₂ గ్లోబల్ వార్మింగ్ మరియు వాతావరణ మార్పులకు దోహదపడింది.  

ధ్రువ మంచు మరియు హిమానీనదాలు కరగడం, సముద్రాలు వేడెక్కడం, సముద్ర మట్టాలు పెరగడం, వరదలు, విపత్తు తుఫానులు, తరచుగా మరియు తీవ్రమైన కరువు, నీటి కొరత, వేడి తరంగాలు, తీవ్రమైన మంటలు మరియు ఇతర ప్రతికూల పరిస్థితుల రూపంలో వాతావరణ మార్పు వ్యక్తమవుతుంది. ఇది ప్రజల జీవితాలు మరియు జీవనోపాధిపై తీవ్రమైన పరిణామాలను కలిగి ఉంది కాబట్టి ఉపశమనానికి అత్యవసరం. కాబట్టి, ఈ శతాబ్దం చివరి నాటికి గ్లోబల్ వార్మింగ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను 1.5°Cకి పరిమితం చేయడానికి, ది UN వాతావరణ మార్పు సమావేశం 43 నాటికి గ్లోబల్ గ్రీన్‌హౌస్ వాయు ఉద్గారాలను 2030% తగ్గించాల్సిన అవసరం ఉందని గుర్తించింది మరియు శిలాజ ఇంధనాలకు దూరంగా మారాలని పార్టీలకు పిలుపునిచ్చింది. నికర సున్నా ఉద్గారాలు 2050 ద్వారా.  

కార్బన్ ఉద్గారాల తగ్గింపుతో పాటు, వాతావరణం నుండి కార్బన్‌ను తొలగించడం ద్వారా వాతావరణ చర్యకు కూడా మద్దతు ఇవ్వవచ్చు. వాతావరణ కార్బన్‌ను సంగ్రహించడంలో ఏదైనా మెరుగుదల సహాయకరంగా ఉంటుంది.  

మహాసముద్రాలలోని ఫైటోప్లాంక్టన్, కెల్ప్ మరియు ఆల్గల్ ప్లాంక్టన్‌ల ద్వారా సముద్రపు కిరణజన్య సంయోగక్రియ కార్బన్ క్యాప్చర్‌లో సగం వరకు కారణమవుతుంది. కిరణజన్య సంయోగక్రియ ద్వారా కార్బన్ సంగ్రహణకు మైక్రోఅల్గల్ బయోటెక్నాలజీ దోహదపడుతుందని సూచించబడింది. చెట్ల పెంపకం ద్వారా అటవీ నిర్మూలనను తిప్పికొట్టడం మరియు అటవీ భూమిని పునరుద్ధరించడం వాతావరణ ఉపశమనానికి చాలా సహాయకారిగా ఉంటుంది. ప్రపంచ అటవీ విస్తీర్ణాన్ని పెంపొందించడం గణనీయమైన కృషిని చేయగలదని ఒక అధ్యయనం కనుగొంది. ప్రస్తుత వాతావరణంలో గ్లోబల్ ట్రీ పందిరి సామర్థ్యం 4.4 బిలియన్ హెక్టార్లు అని ఇది చూపించింది, అంటే ఇప్పటికే ఉన్న కవర్‌ను మినహాయించిన తర్వాత అదనంగా 0.9 బిలియన్ హెక్టార్ల పందిరి కవర్ (అటవీ విస్తీర్ణంలో 25% పెరుగుదలకు సమానం) సృష్టించవచ్చు. ఈ అదనపు పందిరి కవర్ సృష్టించబడితే, ఇది ప్రస్తుత వాతావరణ కార్బన్ పూల్‌లో దాదాపు 205% వరకు ఉండే 25 గిగాటన్నుల కార్బన్‌ను సీక్వెస్ట్రేట్ చేస్తుంది మరియు నిల్వ చేస్తుంది. 223 నాటికి 2050 మిలియన్ హెక్టార్ల అటవీ విస్తీర్ణం (ఎక్కువగా ఉష్ణమండల ప్రాంతాలలో) తగ్గడానికి మరియు అనుబంధిత జీవవైవిధ్యాన్ని కోల్పోవడానికి నిరంతర వాతావరణ మార్పు కారణంగా ప్రపంచ అటవీ పునరుద్ధరణ అత్యవసరం.^4,5. 

ఆర్కిటిక్ ప్రాంతంలో చెట్ల పెంపకం  

ఆర్కిటిక్ ప్రాంతం ఆర్టిక్ సర్కిల్‌లోని 66° 33′N అక్షాంశం పైన భూమి యొక్క ఉత్తర భాగాన్ని సూచిస్తుంది. ఈ ప్రాంతంలో ఎక్కువ భాగం (సుమారు 60%) సముద్రపు మంచుతో కప్పబడిన ఆర్కిటిక్ మహాసముద్రంచే ఆక్రమించబడింది. ఆర్టిక్ ల్యాండ్‌మాస్ ఆర్టిక్ మహాసముద్రం యొక్క దక్షిణ అంచుల చుట్టూ ఉంది, ఇది టండ్రా లేదా ఉత్తర బోరియల్ అడవికి మద్దతు ఇస్తుంది.  

బోరియల్ అడవులు (లేదా టైగా) ఆర్కిటిక్ సర్కిల్‌కు దక్షిణంగా ఉన్నాయి మరియు ఎక్కువగా పైన్స్, స్ప్రూస్ మరియు లార్చెస్‌తో కూడిన శంఖాకార అడవులు ఉంటాయి. ఇది పొడవైన, చల్లని శీతాకాలాలు మరియు చిన్న, తడి వేసవిని కలిగి ఉంటుంది. చలిని తట్టుకునే, కోన్-బేరింగ్, సతత హరిత, శంఖాకార చెట్ల (పైన్స్, స్ప్రూస్ మరియు ఫిర్స్) ఆధిక్యత ఉంది, ఇవి ఏడాది పొడవునా సూది ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటాయి. సమశీతోష్ణ అడవులు మరియు ఉష్ణమండల తడి అడవులతో పోలిస్తే, బోరియల్ అడవులు తక్కువ ప్రాధమిక ఉత్పాదకతను కలిగి ఉంటాయి, తక్కువ వృక్ష జాతుల వైవిధ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు లేయర్డ్ ఫారెస్ట్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉండవు. మరోవైపు, ఆర్కిటిక్ టండ్రా ఉత్తర అర్ధగోళంలోని ఆర్టిక్ ప్రాంతాలలో బోరియల్ అడవులకు ఉత్తరాన ఉంది, ఇక్కడ భూగర్భం శాశ్వతంగా స్తంభింపజేస్తుంది. ఈ ప్రాంతం చాలా చల్లగా ఉంటుంది, సగటు శీతాకాలం మరియు వేసవి ఉష్ణోగ్రతలు వరుసగా -34°C మరియు 3°C – 12°C పరిధిలో ఉంటాయి. భూగర్భం శాశ్వతంగా స్తంభింపజేస్తుంది (పర్మాఫ్రాస్ట్) కాబట్టి మొక్కల వేర్లు మట్టిలోకి లోతుగా చొచ్చుకుపోలేవు మరియు మొక్కలు భూమికి తక్కువగా ఉంటాయి. టండ్రా చాలా తక్కువ ప్రాధమిక ఉత్పాదకత, తక్కువ జాతుల వైవిధ్యం మరియు 10 వారాల తక్కువ వృద్ధి కాలం కలిగి ఉంటుంది, ఎక్కువ కాలం పగటి వెలుతురుకు ప్రతిస్పందనగా మొక్కలు వేగంగా పెరుగుతాయి.  

ఆర్కిటిక్ ప్రాంతాలలో చెట్ల పెరుగుదల శాశ్వత మంచుచే ప్రభావితమవుతుంది, ఎందుకంటే ఉపరితల ఘనీభవించిన నీరు లోతైన రూట్ పెరుగుదలను నియంత్రిస్తుంది. టండ్రాలో ఎక్కువ భాగం నిరంతర శాశ్వత మంచును కలిగి ఉంటుంది, అయితే తక్కువ లేదా శాశ్వత మంచు లేని ప్రాంతాల్లో బోరియల్ అడవులు ఉన్నాయి. అయినప్పటికీ, ఆర్కిటిక్ శాశ్వత మంచు ప్రభావితం కాదు.  

ఆర్కిటిక్ వాతావరణం వేడెక్కుతున్నప్పుడు (ఇది ప్రపంచ సగటు కంటే రెండు రెట్లు వేగంగా జరుగుతోంది), ఫలితంగా కరగడం మరియు శాశ్వత మంచు కోల్పోవడం ప్రారంభ చెట్ల మొలకల మనుగడను మెరుగుపరుస్తుంది. పొద పందిరి ఉనికి మరింత మనుగడ మరియు చెట్లలో మొలకల పెరుగుదలతో సానుకూలంగా సంబంధం కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. ఈ ప్రాంతంలోని జాతుల కూర్పు మరియు పర్యావరణ వ్యవస్థల పనితీరు వేగంగా మార్పు చెందుతోంది. వాతావరణం వేడెక్కడం మరియు శాశ్వత మంచు క్షీణించడంతో, వృక్షసంపద భవిష్యత్తులో చెట్టు-తక్కువ ఆర్కిటిక్ నుండి చెట్టు-ఆధిపత్యానికి మారవచ్చు⁶.  

చెట్ల-ఆధిపత్య ఆర్కిటిక్ ల్యాండ్‌స్కేప్‌కు వృక్షసంపద మారితే వాతావరణ CO తగ్గుతుందా₂ మెరుగైన కిరణజన్య సంయోగక్రియ ద్వారా మరియు వాతావరణ మార్పులను తగ్గించడంలో సహాయం చేయాలా? వాతావరణ CO ను తొలగించడానికి ఆర్కిటిక్ ప్రాంతాన్ని అడవుల పెంపకం కోసం పరిగణించవచ్చు₂. రెండు పరిస్థితులలో, చెట్ల పెరుగుదలను అనుమతించడానికి ఆర్కిటిక్ శాశ్వత మంచు మొదట కరిగిపోవాలి లేదా క్షీణించాలి. అయినప్పటికీ, శాశ్వత మంచు ద్రవీభవన వాతావరణంలో మీథేన్‌ను విడుదల చేస్తుంది, ఇది శక్తివంతమైన గ్రీన్‌హౌస్ వాయువు మరియు మరింత వేడెక్కడానికి దోహదం చేస్తుంది. పెర్మాఫ్రాస్ట్ నుండి మీథేన్ విడుదల కూడా ఈ ప్రాంతంలో భారీ అడవి మంటలకు దోహదం చేస్తుంది.  

వాతావరణ CO యొక్క తొలగింపు వ్యూహం కొరకు₂ ఆర్టిక్ ప్రాంతంలో అడవుల పెంపకం లేదా చెట్ల పెంపకం ద్వారా కిరణజన్య సంయోగక్రియ ద్వారా మరియు తత్ఫలితంగా వేడెక్కడం మరియు వాతావరణ మార్పులను తగ్గించడం, పరిశోధకులు⁷ ఈ విధానం ఈ ప్రాంతానికి అనుచితంగా ఉందని మరియు వాతావరణ మార్పుల ఉపశమనానికి ప్రతికూలంగా ఉందని కనుగొన్నారు. ఎందుకంటే చెట్ల కవరేజ్ ఆల్బెడో (లేదా సూర్యకాంతి ప్రతిబింబం) తగ్గిస్తుంది మరియు ఉపరితల చీకటిని పెంచుతుంది, దీని ఫలితంగా నికర వేడెక్కడం జరుగుతుంది ఎందుకంటే చెట్లు మంచు కంటే సూర్యుడి నుండి ఎక్కువ వేడిని గ్రహిస్తాయి. ఇంకా, చెట్ల పెంపకం కార్యకలాపాలు ఆర్కిటిక్ నేల యొక్క కార్బన్ పూల్‌కు భంగం కలిగిస్తాయి, ఇవి భూమిపై ఉన్న అన్ని మొక్కల కంటే ఎక్కువ కార్బన్‌ను నిల్వ చేస్తాయి.  

అందువల్ల, వాతావరణ మార్పుల ఉపశమన విధానం తప్పనిసరిగా కార్బన్ ఫోకస్ చేయవలసిన అవసరం లేదు. శీతోష్ణస్థితి మార్పు అనేది భూమి యొక్క శక్తి సమతుల్యత (వాతావరణంలో ఉండే సౌర శక్తి మరియు వాతావరణం నుండి సౌరశక్తిని వదిలివేయడం). గ్రీన్‌హౌస్ వాయువులు భూమి యొక్క వాతావరణంలో ఎంత వేడిని నిలుపుకోవాలో నిర్ణయిస్తాయి. అధిక అక్షాంశాల వద్ద ఆర్కిటిక్ ప్రాంతాలలో, ఆల్బెడో ప్రభావం (అంటే, సూర్యరశ్మిని వేడిగా మార్చకుండా తిరిగి అంతరిక్షంలోకి ప్రతిబింబించడం) మొత్తం శక్తి సమతుల్యత కోసం (వాతావరణ కార్బన్ నిల్వ కంటే) చాలా ముఖ్యమైనది. అందువల్ల, వాతావరణ మార్పులను మందగించే మొత్తం లక్ష్యానికి సమగ్ర విధానం అవసరం.  

*** 

ప్రస్తావనలు:  

1. కీనన్, TF, ఎప్పటికి. పెరుగుతున్న CO2 కారణంగా ప్రపంచ కిరణజన్య సంయోగక్రియలో చారిత్రాత్మక వృద్ధిపై అడ్డంకి. నాట్. క్లిమ్. చాంగ్. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 

2. బర్కిలీ ల్యాబ్. వార్తలు - వాతావరణ మార్పును నెమ్మదింపజేయడానికి మొక్కలు మాకు సమయాన్ని కొనుగోలు చేస్తాయి - కానీ దానిని ఆపడానికి సరిపోదు. వద్ద అందుబాటులో ఉంది https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 

3. నాసా కార్బన్ డయాక్సైడ్. వద్ద అందుబాటులో ఉంది https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 

4. బాస్టిన్, జీన్-ఫ్రాంకోయిస్ మరియు ఇతరులు 2019. ప్రపంచ చెట్ల పునరుద్ధరణ సంభావ్యత. సైన్స్. 5 జూలై 2019. వాల్యూమ్ 365, సంచిక 6448 పేజీలు 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 

5. చాజ్‌డాన్ ఆర్., మరియు బ్రాంకాలియన్ పి., 2019. అనేక ప్రయోజనాల కోసం అడవులను పునరుద్ధరించడం. సైన్స్. 5 జూలై 2019 సంపుటం 365, సంచిక 6448 పేజీలు 24-25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 

6. లింపెన్స్, J., ఫిజెన్, TPM, కైజర్, I. మరియు ఇతరులు. పొదలు మరియు క్షీణించిన శాశ్వత మంచు సబార్కిటిక్ పీట్‌ల్యాండ్స్‌లో చెట్ల స్థాపనకు మార్గం సుగమం చేస్తుంది. పర్యావరణ వ్యవస్థలు 24, 370–383 (2021).  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 

7. క్రిస్టెన్సేన్, J.Å., బార్బెరో-పలాసియోస్, L., బార్రియో, IC మరియు ఇతరులు. ఉత్తర అధిక అక్షాంశాల వద్ద చెట్ల పెంపకం వాతావరణ పరిష్కారం కాదు. నాట్. జియోస్కీ. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

***