පෘථිවි පද්ධතිය තුළ දූවිල්ල : සාගරික ප‍්‍රදේශ තුළ දූවිලි නිධි සාධනය

මානව කෘත කැළඹීම් වලට ප‍්‍රතිචාර වශයෙන් පෘථිවි දේශගුණ පද්ධතියේ ප‍්‍රතිචාරය සමාජයට නොසළකා හැරිය නොහැකි ප‍්‍රමුඛතාවකි. මේ ව්‍යායාමයේ දී සාර්ථකත්වයක් ලබාන්නාහට නම් සියල්ල හසුවන ‘පෘථිවි පද්ධති’ රාමුවක් තුළ තබා දේශගුණ විපර්යාසයන් විශ්ලේෂණය කිරීමට අවශ්‍ය වේ. මේ රාමුව වනාහි සමස්ත ග‍්‍රහලෝකය මත ජීවිතය සඳහා කොන්දේසි ඒකාබද්ධව නිර්ණය කරවන ද්‍රව්‍යය සහ ශක්තිය ප‍්‍රවාහනය සහ පරිවර්තනය කරන අන්තර් ක‍්‍රියාකාරී භෞතික, රසායනික, ජීව විද්‍යාත්මක සහ මානව ක‍්‍රියාදාමයන්ගේ කට්ටලයකි. අවශ්‍ය වන්නා වූ සමෝධානමය චින්තනය විදහා දැක්වීම පිණිස අප ශාක වර්ධනයට අවශ්‍ය පෝෂක පමණක් නොව ගොඩබිමෙහි, ඊටත් වඩා වැදගත් වශයෙන් සාගරයෙහි ද බෙදා හැරීමේ ප‍්‍රධාන මගක් ලෙස ගත් කළ විශේෂයෙන්ම ඛනිජ ‘දූවිලි’ වල වායුගෝලීය ප‍්‍රවාහනය ඉටු කරන විවිධ කාර්ය භාරයන් සමාලෝචනය කළ යුතුය. මෙහිදී දුවිලි පිළිබඳ ගෝලීය වැදගත්කම මතුවන්නේ එය සාගරික ශාක ඵලදායිත්වය කෙරෙහි සහ ඒ අනුව වායුගෝලයෙන් කාබන්ඩයොක්සයිඞ් උරා ගැනීම මත එමගින් ඇති කරන පාලනයයි. දූවිලි, වාතය සහ මුහුද ජෛවී භූ රසායනිකව සම්බන්ධ කෙරෙන සංකීර්ණ අන්දම දේශගුණ විපර්යාසයන් අවබෝධ කර ගැනීමේ නව අභියෝගයන් අපට ගෙන එයි. එමෙන්ම, සම්ප‍්‍රදායානුකූල විද්‍යාත්මක ශික්ෂාවන්ගේ සීමාවන් ඉක්මවා යන ප‍්‍රශ්න ඇසීමට අපට බල කරයි.

සාගරික ප‍්‍රදේශ තුළ දූවිලි නිධි සාධනය

විවෘත මුහුදේ ප‍්‍රාථමික නිෂ්පාදකයන් (අන්වික්ෂීය සාගරික ශාක – ශාක ප්ලවාංග phytoplankton) සඳහා අවශ්‍ය වන ප‍්‍රධාන පෝෂක වන්නේ පොස්පේට් (phosphate) සහ නයිට්‍රේට් ය. බොහෝ විශේෂ වලට, සිය කවච තනා ගැනීම පිණිස කැල්සියම් හෝ ද්‍රාවණය වූ (දිය ) සිලිකා  ඕනෑ කෙරේ. මෙකී ප‍්‍රාථමික නිෂ්පාදකයන් ජීවත් වෙන්නේත් වර්ධනය වන්නේත් සාගරයේ මතුපිට ස්තරවලය – එහිදී ඔවුන්ට ප‍්‍රභාසංස්ලේෂණයට ප‍්‍රමාණවත් වන සූර්යාලෝකය ලැබෙන අතර දැඩි උෂ්ණත්ව හා ඝනත්ව අනුක‍්‍රමණ මගින් සාගරයේ ගැඹුර ස්තරවලට මිශ‍්‍ර වීමෙන් බොහෝ දුරට වළක්වනු ලබයි. ශාක ප්ලවාංග ෙසෙල වර්ධනය වී විභේදනය වන විට ද්‍රවනයෙන් පෝෂක ඉවත් කෙරෙන අතර (ඒවා) සෛලීය සංඝටක බවට හැරවේ. මේ ද්‍රව්‍යයයෙන් බෙහොමයක් බැක්ටීරියා සහ මතුපිටට ආසන්න සත්ව ප්ලවාංග මගින් අවක්‍රමණය වනු ලබන අතර  මිශ‍්‍ර මතුපිට ස්තරය ඇතුළත ද්‍රාවණය වෙත ආපසු යැවේ.

කෙසේ වෙතත්, කුඩා (එහෙත් වැදගත්) කොටසක් මියගිය සෛල, සත්වප්ලවාංග මල ගුලි, සහ අනෙකුත් අංශුමය සුන්බුන් ස්වරූපයෙන් මතුපිට ස්තරයෙන් පහළට කිඳා බසින අතර සාගරය බොහෝ ගැඹුරේ දී බිඳ දැමෙනු ලැබේ. කිලෝමීටර ගණනාවක් ගැඹුරේදී පවා මුදා හැරෙන පෝෂක ඉහළ නැගීම (upwelling) සහ මිශ‍්‍රවීම මගින් ආපසු මතුපිටට පැමිණෙන නමුත්  ගැඹුරු මුහුදේදීට වඩා මතුපිට දී පහළ පෝෂක සාන්ද්‍රණයන් සහිතව සිරස් අනුක‍්‍රමණයක් නිර්මාණය වේ. මතුපිට ජලයෙන් දියවූ සංඝටක ජෛව සමුදාය මගින් මේ ආකාරයට ඉවත් කරනු ලැබීම සහ (අංශුමය ස්වරූපයෙන් ඇති) පෝෂක ගැඹුරට යැවීම හඳුන්වනු ලබන්නේ ‘ජීව විද්‍යාත්මක පොම්පය’ (‘biological pump’)ලෙසය.

සාගරය තුළ යකඩ සීමා කිරීම  

සාගරයේ සංසරණයේ හේතුවෙන් ඔවුන් වෙත සැපයෙන නයිට්‍රේට් ශාක ප්ලවාංග විසින් සැමවිටකම සම්පූර්ණයෙන් උපයෝගී කර නොගන්නේ මන්ද සහ එලෙස එයට තිබිය හැකි උපරිම වේගයෙන් ජෛව විද්‍යාත්මක පොම්පය සැමවිටම ක‍්‍රියා නොකරන්නේ මන්ද යන්න සාගර විද්‍යාවේ දිගු කාලයක් පටන් පවතින ප‍්‍රහේලිකාවකි. ලෝකයේ  සාගරවල ඇතැම් ප‍්‍රදේශයන් හී විශේෂයෙන්ම දක්ෂිණ සාගරයෙහි, මතුපිට ජලයෙහි නයිට්‍රේට් ඉහළ සාන්ද්‍රණයක් රැඳී පවතී. (චිත‍්‍රය බලන්න)

 

මේ හා සමාන අවස්ථාවක් පොස්පේට් වෙනුවෙන් ද පවතී. නයිට්‍රේට් ලබාගත හැකිව තිබෙන්නේ වී නමුත්  ශාක ප්ලවාංග ස්ථාවර පරම්පරා සාපේක්ෂව පහළ මට්ටමක පවතින අතර ‘‘ඉහළ පෝෂක-පහළ ක්ලොරොපිල් කලාප” හෙවත් High-Nutrient Low-Chlorophyll’ කලාප (HNLC) ලෙස එවන් ප‍්‍රදේශ නම් කිරීමට මග පෑදෙයි. පහළ ආලෝක මට්ටම් වැනි භෞතික තත්ත්වයන් සහ අන්වික්ෂීය සාගරික සත්වයන් (සත්ව ප්ලවාංග) විසින් උලා කනු ලැබීමේ තීව‍්‍රතාව HNLC  තත්ත්වය පැහැදිලි කිරීමට උපකාරී විය හැකි නමුත් ඒවාටම නම් තමන්ගේම පැහැදිලි කිරීමක් නොමැත.

යකඩ ප‍්‍රමාණවත්ව ලබා ගැනීමට නොහැකියාව ශාක ප්ලවාංග වර්ධනය ද සීමා කෙරෙන්නේය යන මතය 1980 ගණන්වල අග ඉස්මතු විය. ප‍්‍රභාසංස්ලේෂණය හා සම්බන්ධිත  එන්සයිමය ක‍්‍රියාකාරකම් සඳහා යකඩ අත්‍යවශ්‍යය. පර්යේෂණාගාර සම්පරීක්ෂණ පෙන්නුම් කරන්නේ HNLC ජල සාම්පලවලට යකඩ එක් කළ විට අනිවාර්යයෙන්ම වාගේ ශාක ප්ලවාංග වර්ධනය උත්තේජනය කර නයිට්‍රේට් උකහා ගැනීම ඉහළ නැංවේ. කෙසේ වෙතත්, සාගරයෙහි පරිසරයට වඩා (ජීවියෙකුගෙන් පිටත) නාළස්ථ පරිසරය වැදගත් අංග ගණනාවකින්ම වෙනස් වන හෙයින්, (පරීක්ෂණාගාරවල සිදු කළ) මෙකී කුඩා පරිමාණ අත්හදා බැලීම්වල ප‍්‍රතිඵලවලට විවෘත සාගරයෙහි සිදුවන්නේ කුමක්දැයි පැහැදිලිව අපට කියා දිය නොහැකිය.

සාගරයෙහි යකඩ සාරවත් කිරීමේ ක‍්‍රමවේදයක් පර්යේෂකයන් පිරිසක් විසින් 1991 දී සකසන ලදී. දියවූයකඩ නැවක් මගින් මුදා හරිනවාත් සමග සමගාමීව එහි ප්‍රත්ඵලයක් ලෙස ඇතිවන  එම පෝෂිත යකඩ අණ්ඩය නැතිනම් කොටස පහසුවෙන් මිනිය හැකි ලේබලයක් මගින් සලකුණු කෙරේ. Fe මුදා හැරීමෙන් පසුව එම කොටස,  කොටු රටාවෙන් සලකුණු වෙන අතර එම කොටස තුළ මෙන්ම ඉන් බාහිරව ද නිරීක්ෂණයට ලක් කෙරේ. යකඩ පෝෂිත කොටසෙහි මනින ලද  වෙනස්කම් මත ‘පාලකයක්’ (‘control’ ) ලෙස පිටත ජලය ක‍්‍රියා කෙරේ.

එවන් අත්හදා බැලීමක් 1999 පෙබරවාරියේ දක්ෂින සාගරයේදී සිදු කෙරිණ. එය හඳුන්වනු ලැබුවේ SOIREE හෙවත් ‘Southern Ocean Iron RElease Experiment’(දක්ෂිණ් සාගර යකඩ මුදාහැරීමේ සම්පරීක්ෂණය)යනුවෙනි. උපකල්පනය කර පරිදිම පෝෂිත අණ්ඩය හෙවත් කොටසට පිටත හි නොව එහි ඇතුළත එකතුවන ශාක ප්ලවාංග ප‍්‍රතිචාර දැක්වූයේ ක්ලෝරොපිල් a  සාන්ද්‍රණයන් හි දැඩි වැඩිවීමක් සහිතවය.

ක්ලෝරොපිල් a යනු ශාක ප්ලවාංග ප‍්‍රභාසංස්ලේෂණ වර්ණයකි. එම වර්ණයකය සාන්ද්‍රගතව තිබීම ෙසෙල ඝනත්වය පිළිබඳ දළ දර්ශකයක් ලෙස ගැනීමට පුළුවන. SOIREE   අත්හදා බැලීමේ දී යකඩ  සාරවත් කිරීමේ  බලපෑම කොපමණ නම් කැපී පෙනෙන්නේ ද යත් අත්හදා බැලීමෙහි ප‍්‍රතිඵල විශ්වයේ සිටද දැකගත හැකිවිය. (චිත‍්‍රය බලන්න)

දක්ෂිණ සාගරයෙහි  මුලින්ම යකඩ මුදා හැරීමෙන් සති 6 ක් ගත වූ අවස්ථාවේ සාගර මතුපිට ක්ලෝරොපිල් සාන්ද්‍රණ දැක්වෙන සාගර වර්ණ චන්ද්‍රිකා අනුරූපයක්. කළුවෙන් දැක්වෙන්නේ වළාකුලූ ආවරණයන්ය

ලබන සතියේ: යකඩ සැපයුම සහ ගෝලීය කාබන් චක්‍රය

Royal Society Series on Advances in Science(vol. 2)(2007)  නම් ග්‍රන්ථයේ  Dust in the Earth System: The Biogeochemical Linking of Land, Air, and Sea යන පරිච්ඡේදය් ආශ්‍රයෙන්  සැකසෙන ලිපි මාලාවකි. සෑම බ්‍රහස්පතින්දා දිනකම පළවේ