පෘථිවි පද්ධතිය තුළ දූවිල්ල : සාගර මතුපිටට යකඩ සැපයීම සහ ගෝලීය කාබන් චක‍්‍රය

සාගර මතුපිටට යකඩ සැපයීම

ජෛව සමුදායට(biota ) යකඩ සැපයීමේ දී සාගරයේ අනෙක් ස්ථානවලට නොමැතිව සමහර ස්ථානවල පමණක් (අනෙකුත් පෝෂක වලට සාපේක්ෂව) හිඟ පාඩුවක් ඇති වන්නේ ඇයි ? සමස්තයක් වශයෙන් ගත් කළ සාගරයට යකඩ සැපයෙන නැතිනම් යකඩ ප‍්‍රවාහන කෙරෙන  ප‍්‍රමුඛ මාර්ගය වන්නේ ගංගාවන්ය. එහෙත් ඒවා (යකඩ) විවෘත සාගරය වෙත පැමිණීමට පෙර ඉහළ ඵලදායීත්වයක් ඇති ගංමෝයවල දී සහ වෙරළබඩ කලාපවල දී සිදුවන සීඝ‍්‍ර පරිභෝජනය සහ මණ්ඩි තැන්පත්වීම හේතුවෙන් අළුතෙන් සැපයුණු යකඩ වැඩි කොටසක් ජලයෙන් ඉවත් කෙරේ. එහෙයින්, විවෘත සාගරයට යකඩ සැපයෙන වැදගත් මූලයක් ලෙස ගංගාවන් සැලකෙන්නේ නැත.  සාගර මතුපිටට නයිට්‍රේට් සැපයුමේ දී මෙන්ම යකඩ සැපයුමේදී ද  සිදුවන්නේ පහළ සාගර ජලය ඉහළ නැගීම (upwelling) සහ මිශ‍්‍රවීම මාර්ගයෙනි. කෙසේ වෙතත්, දිය වූ Fe(යකඩ) වලට ඔක්සිජනීකෘත මුහුදු ජල පරිසරය තුළ ඇත්තේ කෙටි ආයු කාලයකි.Fe^II(යකඩ) වඩාත්ම ද්‍රාව්‍ය ( soluble) අවස්ථාවයි. එහෙත්  Fe^II සීඝ‍්‍රයෙන්  Fe^III බවට ඔක්සිකරණය වේ.  Fe^III යකඩ අතිශය අද්‍රාව්‍ය(insoluble) වන අතර ජල කඳ හරහා තැන්පත් වන අංශුමය ද්‍රව්‍යයට ඇලීමෙන් ද්‍රාවණයෙන් ඉවත්වීමේ ප‍්‍රවණතාවක් දක්වයි.

මෙහි ප්‍රතිඵලය වන්නේ, අතිශය ද්‍රාව්‍ය නයිට්‍රේ‍රට් වලට සාපේක්ෂව  ඉහළ නගින ජලයෙහි Fe සාන්ද්‍රනය අඩුවීමයි.  එයින් සිදුවන්නේ, පද්ධතියට තවත් Fe  සැපයෙන්නේ නැතිනම්  මතුපිට ජලයෙහි ශාක ප්ලවාංග වලට ලබාගත හැකි නයිට්‍රේ‍රට් සම්පූර්ණයෙන්ම උපයෝගී කර ගැනීමට නොහැකිවීමය. යකඩ ක්ෂය වී ඇති මතුපිට ජලයට දුවිල්ල වැදගත් බව මින් පැහැදිලිය. මන්ද, ඛනිජ වාතිලන(එයරසොල)වල අන්තර්ගතවන්නේ යකඩ බරෙන් 4%ක් පමණ වන නිසාය(ඉතුරු සියල්ලම පාහේ ඔක්සිජන්, සිලිකන්, සහ අලුමේනියම් ය). මෙම යකඩ මතුපිට ජලයෙහි ද්‍රවණය(dissolution) උඩට ඇදෙන ජලයෙහි මදිපාඩු සපුරාලීමේ හැකියාව ඇති අතර ලබාගත හැකි නයිට්‍රේට් සියල්ල සම්පූර්ණයෙන්ම උපයෝගී කර ගැනීමට ශාක ප්ලවාංගවලට හැකිවේ.

සාගරය වෙත දුවිලි නිධි( deposition) බෙදා හැරීම පෙන්නුම් කරන්නේ දක්ෂිණ සාගරයට ගලායාම් පෘථිවිය මත  ඕනෑම තැනක ඇති අඩුම ගලායාම් අතර වන  බවයි. නයිට්‍රේ‍රට් වලට සාපේක්ෂව යකඩ අඩුවී යාමේ මදි පාඩුව පිරිමැසීමට වායව (aeolian) සැපයුම ප‍්‍රමාණවත් නොවන තරමට කුඩාය. එහි ප්‍රතිඵලයවන්නේ, ලබා ගත හැකි නයිට්‍රේට් සම්පූර්ණයෙන්ම උපයෝගී කර ගැනීමට ශාක ප්ලවාංගවලට නොහැකිවීමයි.  මීට සමාන තර්කනයන් මාර්ගයෙන්ම නැගෙනහිර සමක ශාන්තිකරයේ ඉහළ නයිට්‍රේට් සංචිතයක් ඇත්තේ මන්ද යන්න පැහැදිලි කරගත හැකිය. උතුරු ශාන්තිකරයට දුවිලි සැපයුම තරමක් ඉහළ බව පෙනී ගියද වයඹදිග ශාන්තිකරයේ සාරවත් කිරීමේ සම් පරීක්ෂණ පෙන්නුම් කරන්නේ මෙම කලාපය තවමත් යකඩ අතින් සීමිත බවයි. ඊශානදිග ශාන්තිකර කලාපයේ සාරවත් කිරීමේ සිද්ධි පෙන්නුම් කරන්නේ, ආසියානු දුවිලි අද වැදගත් යකඩ මූලයක් බවට පත්ව ඇති බවත් සහ මතුපිට ජලයේ නැවත ජෛව ස්කන්ධය ඉහළ දැමීමට හැකි බවත්ය.

යකඩ සැපයුම සහ ගෝලීය කාබන් චක‍්‍රය

සාගර පෘෂ්ඨයෙහි ද්‍රාවිත අනෛන්ද්‍රීය(inorganic) කාබන් (dissolved inorganic carbon = DIC ) සාන්ද්‍රණය, ස්ථානික උෂ්ණත්වය(ambient temperature), pH (ආම්ලිකාතාව හෝ ක්ෂාරීයතාව), සහ සුළෙඟ් වේගය වැනි අනෙකුත් සාධක හා එක්ව, වාතයෙහි හා මුහුදෙහි කාබන්ඩයොක්සයිඞ් හුවමාරුව මත මූලික පාලනයක් ඇති කරයි. එහෙයින් ද්‍රාවිත අනෛන්ද්‍රීයකාබන් සාන්ද්‍රණ(DIC) කෙරෙහි බලපෑම් ඇතිකරන ක‍්‍රියාදාම වායුගෝලයෙහි කාබන්ඩයොක්සයිඞ් සාන්ද්‍රණයට බලපෑම් එක්කරන අතර ඒ සමග (හරිතාගාර ආවරණය හරහා)  දේශගුණයට ද බලපායි.  DIC කෙරෙහි බලපාන එක් ක‍්‍රියාදාමයක් වන්නේ මතුපිට ජලයෙන් කාබන් ජීව විද්‍යාත්මකව ඉවත් කිරීමයි.

ශාක ප්ලවාංග සාගර මතුපිට ඇති කාබන් මෙන්ම පෝෂක උපයෝගී කරගන්නා අතර එය ෙසෙලමය කාබනික සංඝටක වලට සංයෝජනය කරයි. ජීව විද්‍යාත්මක ක‍්‍රියාකාරකම් මගින් මතුපිට ජලයේ DIC අඩු කරනු ලැබූ විට වායුමය කාබන්ඩයොක්සයිඞ් සාන්ද්‍රණ සමතුලිතතාවය පහලට තල්ලූවෙන අතර වායුගෝලයේ සිට සාගරයෙහි ද්‍රාවණය වෙත කාබන්ඩයොක්සයිඞ් ශුද්ධ හුවමාරුවකට මග පාදයි. එවිට, වායුගෝලයෙහි කාබන්ඩයොක්සයිඞ් සාන්ද්‍රණය ජෛවී විද්‍යාත්මක පොම්පයෙහි(biological pump) ශක්තිය කෙරෙහි ප‍්‍රතිලෝම (inverse) සම්බන්ධතාවක් ප‍්‍රදර්ශනය කරයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, සාගරයෙහි කිසිදු ජීව විද්‍යාත්මක ක‍්‍රියාකාරීත්වයක් නොමැති විට වායුගෝලයෙහි කාබන්ඩයොක්සයිඞ් අද තිබෙනවාට වඩා සියයට 50 කින් පමණ වැඩිවනු ඇත. මේ අනුව, ජෛව විද්‍යාත්මක පොම්පයෙහි ශක්තිය සංශෝධනය කෙරෙන සාගරයට සැපයෙන දූවිලි සහ යකඩ සැපයුමෙහි විපර්යාසයන් එවිට වායුගෝලයෙහි කාබන්ඩයොක්සයිඞ් සහ දේශගුණය කෙරෙහි බලපෑමේ හැකියාව හෙවත් විභවයෙන් යුක්ත වන්නේය.

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