ഉറഞ്ഞമണ്ണും ഉരുകുംകാലം: ചിരിവാതകം ഭൂമിയെ ചിരിപ്പിക്കില്ല
ഗോപകുമാര്‍ ചോലയില്‍
ആഗോള താപനത്തിന് ആക്കം കൂട്ടുന്നവയാണ് ഹരിതഗൃഹവാതകങ്ങള്‍. ഭൂമിയുടെ പുതപ്പെന്നപോലെ വര്‍ത്തിക്കുന്ന ഇവ, രാത്രികാലങ്ങളില്‍ ഭൂമിയില്‍ നിന്ന് തിരിച്ച് പ്രതിഫലിക്കുന്ന താപവികിരങ്ങളെ ബഹിരാകാശത്തേക്ക് കടത്തിവിടാതെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ഇപ്രകാരം ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന താപോര്‍ജം ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തെ ചൂടുള്ളതായി നിലനിര്‍ത്തുന്നു. എന്നാല്‍ ഹരിതഗൃഹവാതകങ്ങളുടെ അന്തരീക്ഷ സാന്ദ്രതയേറുന്ന സാഹചര്യത്തില്‍ ഇവ മുഖേന കൂടുതല്‍ അളവില്‍ താപം ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതുമൂലം ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിന് ചൂടേറുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തില്‍ ഹരിതഗൃഹവാതകങ്ങളുടെ അളവ് വര്‍ധിക്കുന്തോറും ആഗോളതാപനം തീവ്രതയേറുന്നതിനുള്ള കാരണമിതാണ്. ഫോസില്‍ ഇന്ധനജ്വലനം വഴിയും, വ്യാവസായിക ഉപോല്‍പന്നങ്ങള്‍ എന്ന രീതിയിലുമാണ് സാധാരണഗതിയില്‍ ഹരിതഗൃഹവാതകങ്ങള്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് വിക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്നത്. കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്സൈഡ്, മീഥേന്‍, നൈട്രസ്ഓക്സൈഡ്, ജലബാഷ്പം തുടങ്ങിയവയാണ് പ്രധാനപ്പെട്ട ഹരിതഗൃഹ വാതകങ്ങള്‍.
'ചിരിവാതക'ത്തെ ചിരിച്ചുതള്ളാനാകില്ല
അളവില്‍ ഏറ്റവും മുന്നില്‍ നില്‍ക്കുന്ന ഹരിതഗൃഹവാതകം കാര്‍ബണ്‍ ഡയോക്സൈഡ് ആണ്. എന്നാല്‍ അളവില്‍ കുറവാണെങ്കിലും ചൂടേറ്റുന്ന പ്രക്രിയയില്‍ കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്സൈഡിനെ കടത്തിവെട്ടുന്നതാണ് നൈട്രസ് ഓക്സൈഡ്. 'ചിരിപ്പിക്കുന്ന വാതകം' എന്ന അപരനാമത്തില്‍ അറിയപ്പെടുന്ന ഈ വാതകത്തെ, ആഗോളതാപനമെന്ന പ്രക്രിയയെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം നിസാരവല്‍ക്കരിച്ച് കാണാനാകില്ല. കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്സൈഡിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഏകദേശം 300 മടങ്ങ് താപനശേഷിയുള്ളതാണ് നൈട്രസ്ഓക്സൈഡ്. മുന്‍കാലങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് നൈട്രസ്ഓക്സൈഡിന്റെ അന്തരീക്ഷ സാന്ദ്രത 12 ഇരട്ടിയോളം വര്‍ധിച്ചിട്ടുണ്ട്. അന്തരീക്ഷത്തില്‍ ദീര്‍ഘകാലം നിലനില്‍ക്കാന്‍ ശേഷിയുള്ള വാതകമാണിത്. ഏകദേശം 120 വര്‍ഷത്തോളം അന്തരീക്ഷത്തില്‍ നിലനില്‍ക്കുവാന്‍ ഈ വാതകത്തിനാവും. അന്തരീക്ഷത്തിലെ സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയര്‍ മണ്ഡലത്തിലെത്തപ്പെടുന്നപക്ഷം നൈട്രസ് ഓക്സൈഡ് സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ ഓക്‌സിജനുമായി പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിച്ച് നൈട്രജന്‍ഓക്സൈഡ് സംയുകതമാവുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഓസോണ്‍പാളിയെ ശോഷിപ്പിക്കുവാന്‍ പര്യാപ്തമായ അതീവ നശീകരണ ശേഷിയുള്ളതാണ് ഇപ്രകാരമുണ്ടാകുന്ന നൈട്രജന്‍ ഓക്സൈഡ്. മണ്ണിലടങ്ങിയിരിക്കുന്ന നൈട്രജന്‍ സംയുക്തങ്ങള്‍ വിഘടിച്ച് അന്തരീക്ഷത്തില്‍ എത്തുന്നതുവഴിയും അന്തരീക്ഷത്തില്‍ നൈട്രസ് ഓക്സൈഡിന്റെ അളവ് കൂടിയിട്ടുണ്ട്. സൂര്യനില്‍നിന്നുള്ള മാരകമായ അള്‍ട്രാവയലറ്റ് (യു.വി) വികിരണങ്ങളെ തടഞ്ഞു നിര്‍ത്തുന്ന അദൃശ്യമായ ഒരു കുടപോലെ വര്‍ത്തിക്കുന്ന അന്തരീക്ഷ മണ്ഡലമാണ് ഓസോണ്‍പാളി. ഓസോണ്‍പാളിയുടെ ആരോഗ്യകരമായ അവസ്ഥ നിലനിര്‍ത്തുന്നതിനുവേണ്ടി അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് നൈട്രസ്ഓക്സൈഡ് പുറംതള്ളാനിടയാകുന്ന പ്രവര്‍ത്തങ്ങള്‍ മൂന്ന് പതിറ്റാണ്ട് മുന്‍പ് തന്നെ ഒരു അന്താരാഷ്ട്ര ഉടമ്പടി പ്രകാരം നിരോധിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.
അന്തരീക്ഷത്തില്‍ വളരെ വലിയതോതിലുള്ള കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്സൈഡ് സാന്നിധ്യത്തിന് ഉളവാക്കാനാവുന്ന അതേ കാലാവസ്ഥാ പ്രത്യാഘാതങ്ങള്‍ തന്നെ, വളരെ ചെറിയ അളവില്‍പ്പോലും നൈട്രസ് ഓക്സൈഡ് വാതകത്തിന് സൃഷ്ടിക്കുവാനാകും. അന്തരീക്ഷഘടകങ്ങളില്‍ അളവ്‌കൊണ്ട് ഏറ്റവും മുന്നില്‍ നില്‍ക്കുന്നത് നൈട്രജന്‍ വാതകമാണ്. ഏകദേശം അഞ്ചില്‍ നാല് ഭാഗം (78%). സാധാരണ ഗതിയില്‍ ഒരു നിഷ്‌ക്രിയവാതകമായ നൈട്രജന്‍ ജീവന്റെ നിലനില്‍പ്പിന് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. സൂക്ഷ്മ ജീവികളുടെ സഹായത്തോടെ മണ്ണിലടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ജൈവാവശിഷ്ടങ്ങളില്‍ നിന്ന് വേരുകള്‍ വഴി സസ്യങ്ങള്‍ നൈട്രജന്‍ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. പ്രകൃതിയില്‍ സ്വാഭാവികമായി നടക്കുന്ന നൈട്രജന്‍ ആഗിരണം, പക്ഷെ, വളരെ മന്ദഗതിയിലുള്ളതാണ്. ധാന്യങ്ങള്‍, കിഴങ്ങുവര്‍ഗങ്ങള്‍, പയര്‍വര്‍ഗങ്ങള്‍ എന്നിവ വന്‍തോതില്‍ ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കണമെങ്കില്‍ സ്വാഭാവിക രീതിയിലുള്ള നൈട്രജന്‍ ആഗിരണത്തെ മാത്രം ആശ്രയിച്ചാല്‍ പോരാ. ഈ സാഹചര്യത്തിലാണ് നൈട്രജന്‍ അടങ്ങിയ രാസവളങ്ങള്‍ കൃഷിയിടങ്ങളില്‍ പ്രയോഗിക്കുവാനാരംഭിച്ചത്.
മഞ്ഞുമണല്‍ ഉരുകുന്നു
മണ്ണിലടങ്ങിയിരിക്കുന്ന നൈട്രജന്‍ സംയുക്തങ്ങള്‍ വിഘടിച്ച് അന്തരീക്ഷത്തില്‍ എത്തുന്നതുവഴിയും അന്തരീക്ഷത്തില്‍ നൈട്രസ്ഓക്സൈഡിന്റെ അളവ് ഏറുന്നു. ഇതിന്റെ അനന്തരഫലമെന്നോണം അന്തരീക്ഷത്തില്‍ ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഹരിതഗൃഹവാതകങ്ങളില്‍ നൈട്രസ് ഓക്സൈഡ് മൂന്നാം സ്ഥാനത്തെത്തിയിരിക്കുന്നു. കൂടാതെ, അതിശീതാവസ്ഥയില്‍ ഉറഞ്ഞ നിലയില്‍ കാണുന്ന ഹിമമണല്‍ മിശ്രിതത്തിലെ ഹിമാംശം ചൂടേറുന്ന അവസ്ഥയില്‍ ഉരുകുമ്പോഴും നൈട്രസ്ഓക്സൈഡ് വിമോചിതമായി അന്തരീക്ഷത്തില്‍ എത്തുന്നു. ഇതും ആഗോള താപന പ്രക്രിയക്ക് ആക്കം കൂട്ടുന്നു. നൈട്രസ്ഓക്സൈഡിന്റെ മാത്രമല്ല, കാര്‍ബണിന്റെയും സമ്പന്ന സ്രോതസാണ് ഉറഞ്ഞ ഹിമമണല്‍ (പെര്‍മാഫ്രോസ്റ്റ്്). ചൂട് കൂടുന്ന അവസ്ഥയില്‍ മണ്ണിലെ സൂക്ഷമജീവികള്‍ പ്രവര്‍ത്തനനിരതരാവുകയും മണ്ണിലടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ജീര്‍ണ്ണാവസ്ഥയിലുള്ള സസ്യാവശിഷ്ടങ്ങളെ വിഘടിപ്പിച്ച് കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്സൈഡ്, മീഥേന്‍ എന്നീ വാതകങ്ങള്‍ വന്‍തോതില്‍ പുറംതള്ളാന്‍ ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ വാതകങ്ങളോടൊപ്പം നൈട്രസ്ഓക്സൈഡിന്റെ സാന്നിധ്യവും കൂടി ചേരുമ്പോള്‍ അന്തരീക്ഷതാപന പ്രക്രിയ ദ്രുതഗതിയിലാവുന്നു.
മഞ്ഞുരുകുന്നു,മനമുരുകുന്നു
ഭൂമിയുടെ ഉത്തരാര്‍ധഗോളത്തിലെ നാലിലൊന്നോളം ഭാഗം തണുത്തുറഞ്ഞ അവസ്ഥയിലാണ് - ഏതാണ്ട് 23 ദശലക്ഷം ചതുരശ്രകിലോമീറ്റര്‍. അന്തരീക്ഷത്തില്‍ വര്‍ധിച്ചു വരുന്ന ഫോസില്‍ ഇന്ധനഉത്സര്‍ജനങ്ങള്‍, വ്യവസായശാലകളില്‍ നിന്നുള്ള മാലിന്യനിക്ഷേപങ്ങള്‍, വാഹനങ്ങളില്‍നിന്നുള്ള മലിനീകരണം തുടങ്ങിയവ വഴി പൊതുവെ അന്തരീക്ഷത്തിന് ചൂടേറുമ്പോള്‍ അതിന്റെ ചുവട് പിടിച്ച് ആര്‍ട്ടിക്‌മേഖലയിലെ കാലാവസ്ഥയിലും ചൂടേറിവരികയാണ്. തണുത്തുമരവിച്ച ഉത്തരധ്രുവത്തില്‍ ഇപ്പോള്‍ കുറ്റിച്ചെടികളും ചെറിയ മരങ്ങളും വളരാന്‍ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്നത് ഇതിന്റെ സൂചനയാണ്. ഹരിതസസ്യങ്ങള്‍ നൈട്രജന്‍ ആഗിരണം ചെയ്യുമെന്നതിനാല്‍ ഇവയുടെ സാന്നിധ്യം മൂലം ആര്‍ട്ടിക് മേഖലയിലെ നൈട്രസ്ഓക്സൈഡ് സാന്ദ്രതയില്‍ കുറവ് ഉണ്ടാകുമെന്നത് മറ്റൊരു വശം.
സമീപകാലംവരെ, കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്സൈഡ്, മീഥേന്‍ എന്നീ രണ്ട് ഹരിതഗൃഹവാതകങ്ങളെയാണ് ആഗോളതാപനഹേതുവായി പ്രധാനമായും കരുതിപ്പോന്നിരുന്നത്. അളവില്‍ മൂന്നാം സ്ഥാനത്ത് നില്‍ക്കുന്ന നൈട്രസ്ഓക്സൈഡിന്റെ പങ്ക് അവഗണിച്ച് തള്ളൂകയായിരുന്നു. നൈട്രസ് ഓക്സൈഡ് ഉത്സര്‍ജനം 'നാമമാത്രം' എന്ന വിഭാഗത്തിലാണ് ഉള്‍പ്പെടുത്തിയിരുന്നത്. എന്നാല്‍, ഇപ്പോഴാകട്ടെ, മുന്‍കാലങ്ങളില്‍ ഉണ്ടായിരുന്നതിനേക്കാള്‍ ഏകദേശം 12 ഇരട്ടിയോളം വരും ഈ വാതകത്തിന്റെ നിലവിലെ ഉത്സര്‍ജനതോത് എന്ന് അടുത്തയിടെയാണ് തിരിച്ചറിഞ്ഞത്. മാത്രമല്ല, ഈ വാതകത്തിന്റെ അന്തരീക്ഷ സാന്ദ്രതയിലുണ്ടാകുന്ന സൂക്ഷ്മമായ വര്‍ധനവിന്‌പോലും കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്സൈഡിന്റെ ഭീമമായ അന്തരീക്ഷസാന്ദ്രതക്ക് കാലാവസ്ഥയില്‍ സൃഷ്ടിക്കാനാവുന്ന അതേ പ്രഭാവങ്ങള്‍ ഉളവാക്കാനാവും. താപന പ്രക്രിയക്ക് ആക്കം കൂട്ടുന്നതില്‍ കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്സൈഡിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഉദ്ദേശം 300 ഇരട്ടിയോളം ശക്തിയേറിയതാണ് നൈട്രസ്ഓക്സൈഡ്. തന്മൂലം ആര്‍ടിക്പ്രദേശങ്ങളിലെ മാത്രമല്ല, ആഗോളകാലാവസ്ഥ തന്നെ അപകടകരമായ താപന പ്രത്യാഘാതങ്ങള്‍ അഭിമിഖീകരിക്കേണ്ടി വരും.
ബാക്റ്റീരിയകളുടെ പങ്ക്
നൈട്രസ്ഓക്സൈഡ് വാതകത്തെ വിഘടിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ആ വാതകം വഴിയുള്ള ആഗോളതാപനം, ഓസോണ്‍പാളീശോഷണം എന്നിവയുടെ തീവ്രതകുറക്കുന്നതില്‍ ചില ബാക്ടീരിയകള്‍ക്ക് പങ്കുണ്ട്. മണ്ണില്‍ കാണപ്പെടുന്ന ''നൈട്രോസോകോക്കസ്'' എന്ന ജീനസില്‍പ്പെട്ട ബാക്റ്റീരിയകളിലാണ് നൈട്രസ് ഓക്സൈഡിനെ വിഘടിപ്പിക്കാന്‍ ശേഷിയുള്ളതായി അറിയപ്പെടുന്ന ഒരേയൊരു എന്‍സൈം ഉള്ളത്. ' നൈട്രസ് ഓക്സൈഡ് റിഡക്‌റ്റേസ് ' (nitrous oxide reductase ) എന്ന രാസ നാമമുള്ള ഈ എന്‍സൈം ഇതേ വിഭാഗത്തില്‍ പെട്ട എല്ലാ ബാക്റ്റീരിയകള്‍ക്കും ഉല്‍പാദിപ്പിക്കാനാവുമെങ്കിലും എന്‍സൈമിനെ ക്രിയാത്മകമാക്കുന്ന 'NosL' എന്ന പേരിലുള്ള ഒരു പ്രോട്ടീന്‍ എന്‍സൈമില്‍ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെങ്കില്‍ മാത്രമേ നൈട്രസ്ഓക്സൈഡ് വിഘടനം സാധ്യമാവുകയുള്ളു. നൈട്രസ് ഓക്സൈഡ് വിഘടനത്തിന് അവശ്യമായ ചെമ്പ്, സള്‍ഫര്‍ എന്നിവ സങ്കീര്‍ണ രീതിയില്‍ ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെട്ട ഒരു സംഘടന രൂപീകരിക്കുന്നതിന് NosLല്‍ ഘടകം ആവശ്യമാണ്. എന്നാല്‍, ചെമ്പിന്റെ അംശം വളരെ കുറവായതോ തീരെ ഇല്ലാത്തതോ ആയ ചുറ്റുപാടില്‍ കാണപ്പെടുന്ന ബാക്റ്റീരിയയില്‍ മേല്‍പറഞ്ഞ സംഘടന ദുര്‍ബലമായിരിക്കും; അഥവാ തീരെ ഉണ്ടാകാറില്ല. ചെമ്പ്, സള്‍ഫര്‍ എന്നിവ ലഭ്യമായ ചുറ്റുപാട് ആണെങ്കില്‍ പോലും NosL ഇല്ല എങ്കില്‍, എന്‍സൈം ക്രിയാത്മക അവസ്ഥയിലെത്തിക്കാനാവശ്യമായ ചെമ്പ്-സള്‍ഫര്‍ സവിശേഷ സംഘടന ഉണ്ടാകുന്നില്ല. മേല്‍ സംഘടന രൂപീകരിക്കുവാന്‍ NoSL പ്രൊട്ടീനിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനക്രമം കൃത്യമായി അറിയേണ്ടത് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. കാരണം, NoSL അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് നൈട്രസ് ഓക്സൈഡ് വിമോചിപ്പിക്കപ്പെടുവാന്‍ കാരണമാകുന്നു. നൈട്രസ് ഓക്സൈഡ് ഉല്പാദിപ്പിക്കുവാന്‍ കഴിയുന്നതും വിഘടിപ്പിക്കുന്നവയുമായ രാസത്വരകങ്ങളെ പറ്റി കൂടിതല്‍ അവഗാഹം നേടുന്നത് വഴി ചുരുങ്ങിയ പക്ഷം ഈ രാസപദാര്‍ത്ഥം മൂലമുള്ള ദൂഷ്യഫലങ്ങളുടെ ലഘൂകരണ നടപടിക്രമങ്ങള്‍ കുറെ കൂടി ഫലപ്രദമായി അനുവര്‍ത്തിക്കാനാകും. (തുടരും)
(തൃശൂര്‍ കാര്‍ഷിക സര്‍വകലാശാലയിലെ കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാന പഠന അക്കാദമിയിലെ സയിന്റിഫിക് ഓഫിസറും കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാന ശാസ്ത്രജ്ഞനുമാണ് ലേഖകന്‍)
Comments