জলবায়ু পরিবর্তনের জন্য মাটি-ভিত্তিক সমাধানের দিকে 

একটি নতুন গবেষণায় মাটিতে জৈব অণু এবং কাদামাটি খনিজগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া পরীক্ষা করা হয়েছে এবং মাটিতে উদ্ভিদ-ভিত্তিক কার্বন আটকানোকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলির উপর আলোকপাত করেছে। এটি পাওয়া গেছে যে জৈব অণু এবং কাদামাটি খনিজগুলির উপর চার্জ, জৈব অণুর গঠন, মাটিতে প্রাকৃতিক ধাতব উপাদান এবং জৈব অণুগুলির মধ্যে জুড়ি মাটিতে কার্বনের সংযোজনে মূল ভূমিকা পালন করে। যদিও মাটিতে ইতিবাচক চার্জযুক্ত ধাতব আয়নের উপস্থিতি কার্বন আটকে রাখার পক্ষে, জৈব অণুর মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক জোড়া কাদামাটির খনিজগুলিতে জৈব অণুগুলির শোষণকে বাধা দেয়। ফলাফলগুলি মাটিতে কার্বন আটকাতে সবচেয়ে কার্যকর মাটির রসায়নের ভবিষ্যদ্বাণী করতে সহায়ক হতে পারে যা ফলস্বরূপ, বায়ুমণ্ডলে কার্বন হ্রাস করার জন্য এবং বৈশ্বিক উষ্ণতা বৃদ্ধির জন্য মাটি-ভিত্তিক সমাধানের পথ প্রশস্ত করতে পারে। জলবায়ু পরিবর্তন.   

কার্বন চক্র বায়ুমণ্ডল থেকে পৃথিবীতে উদ্ভিদ এবং প্রাণী এবং বায়ুমন্ডলে ফিরে কার্বন চলাচলের সাথে জড়িত। মহাসাগর, বায়ুমণ্ডল এবং জীবন্ত প্রাণী হল প্রধান জলাধার বা সিঙ্ক যার মাধ্যমে কার্বন চক্র চলে। অনেক কারবন শিলা, পলল এবং মাটিতে সংরক্ষণ করা হয়। শিলা এবং পলির মৃত জীব লক্ষ লক্ষ বছর ধরে জীবাশ্ম জ্বালানীতে পরিণত হতে পারে। শক্তির প্রয়োজন মেটাতে জীবাশ্ম জ্বালানি পোড়ানোর ফলে বায়ুমণ্ডলে প্রচুর পরিমাণে কার্বন নিঃসৃত হয় যা বায়ুমণ্ডলীয় কার্বনের ভারসাম্য রক্ষা করে এবং বৈশ্বিক উষ্ণতা বৃদ্ধিতে অবদান রাখে জলবায়ু পরিবর্তন.  

1.5 সালের মধ্যে প্রাক-শিল্প স্তরের তুলনায় বৈশ্বিক উষ্ণতা 2050 ডিগ্রি সেলসিয়াসে সীমাবদ্ধ করার প্রচেষ্টা করা হচ্ছে। বৈশ্বিক উষ্ণতা 1.5 ডিগ্রি সেলসিয়াসে সীমাবদ্ধ করতে, গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন 2025 সালের আগে সর্বোচ্চ এবং 2030 সালের মধ্যে অর্ধেক হতে হবে। তবে সাম্প্রতিক বৈশ্বিক মজুদ প্রকাশ করেছে যে এই শতাব্দীর শেষ নাগাদ বিশ্ব তাপমাত্রা বৃদ্ধি 1.5 ডিগ্রি সেলসিয়াসে সীমাবদ্ধ করার পথে নেই। 43 সালের মধ্যে গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনে 2030% হ্রাস অর্জনের জন্য রূপান্তরটি যথেষ্ট দ্রুত নয় যা বর্তমান উচ্চাকাঙ্ক্ষার মধ্যে বিশ্ব উষ্ণায়নকে সীমিত করতে পারে। 

এ প্রসঙ্গেই মাটির ভূমিকা জৈব কার্বন (এসওসি) ইন জলবায়ু পরিবর্তন বৈশ্বিক উষ্ণতা বৃদ্ধির সাথে সাথে বায়ুমণ্ডলীয় কার্বনের প্রাকৃতিক সিঙ্কের প্রতিক্রিয়া হিসাবে কার্বন নির্গমনের একটি সম্ভাব্য উত্স হিসাবে গুরুত্ব পাচ্ছে।  

কার্বনের ঐতিহাসিক উত্তরাধিকার লোড (অর্থাৎ, 1,000 সাল থেকে প্রায় 1750 বিলিয়ন টন কার্বন নির্গমন যখন শিল্প বিপ্লব শুরু হয়) তা সত্ত্বেও, বৈশ্বিক তাপমাত্রার যে কোনো বৃদ্ধি বায়ুমণ্ডলে মাটি থেকে আরও কার্বন নিঃসরণ করার সম্ভাবনা রাখে তাই বিদ্যমান সংরক্ষণ করা অপরিহার্য। মাটির কার্বন স্টক।   

একটি ডোবা হিসাবে মাটি জৈব কারবন 

মাটি এখনও পৃথিবীর দ্বিতীয় বৃহত্তম (সমুদ্রের পরে) ডোবা জৈব কার্বন এটি প্রায় 2,500 বিলিয়ন টন কার্বন ধারণ করে যা বায়ুমণ্ডলে থাকা পরিমাণের প্রায় দশগুণ, তবুও এটি বায়ুমণ্ডলীয় কার্বন বিচ্ছিন্ন করার বিশাল অপ্রয়োজনীয় সম্ভাবনা রয়েছে। ফসলের জমি 0.90 এবং 1.85 পেটাগ্রামের মধ্যে আটকে যেতে পারে (1 Pg = 10¹⁵ প্রতি বছর গ্রাম) কার্বন (Pg C), যা লক্ষ্যমাত্রার প্রায় 26-53%প্রতি 4 উদ্যোগে 1000” (অর্থাৎ, স্থায়ী বিশ্ব মাটির 0.4% বার্ষিক বৃদ্ধির হার জৈব কার্বন স্টক বায়ুমণ্ডলে কার্বন নির্গমনের বর্তমান বৃদ্ধি অফসেট করতে পারে এবং পূরণ করতে অবদান রাখতে পারে জলবায়ু লক্ষ্য)। যাইহোক, উদ্ভিদ-ভিত্তিক ফাঁদে ফেলার উপর প্রভাব ফেলে কারণগুলির ইন্টারপ্লে জৈব মাটির ব্যাপারটা খুব ভালোভাবে বোঝা যায় না। 

কি মাটিতে কার্বন লকিং প্রভাবিত করে  

একটি নতুন গবেষণা কি একটি উদ্ভিদ ভিত্তিক কিনা তা নির্ধারণ করে আলোকপাত জৈব পদার্থটি মাটিতে প্রবেশ করলে আটকে যাবে বা এটি জীবাণুকে খাওয়াবে এবং CO আকারে বায়ুমণ্ডলে কার্বন ফিরিয়ে দেবে কিনা₂. জৈব অণু এবং কাদামাটি খনিজগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া পরীক্ষা করার পরে, গবেষকরা দেখতে পেয়েছেন যে জৈব অণু এবং কাদামাটি খনিজগুলির উপর চার্জ, জৈব অণুর গঠন, মাটিতে প্রাকৃতিক ধাতব উপাদান এবং জৈব অণুগুলির মধ্যে জোড়া মাটিতে কার্বনের সিকোয়েস্টেশনে মূল ভূমিকা পালন করে।  

কাদামাটির খনিজ এবং পৃথক জৈব অণুগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে বাঁধাই অনুমানযোগ্য ছিল। যেহেতু কাদামাটির খনিজগুলি নেতিবাচকভাবে চার্জ করা হয়, তাই ইতিবাচক চার্জযুক্ত উপাদানগুলির (লাইসিন, হিস্টিডিন এবং থ্রোনাইন) জৈব অণুগুলি শক্তিশালী বাঁধন অনুভব করে। একটি বায়োমোলিকুল তার ইতিবাচক চার্জযুক্ত উপাদানগুলিকে নেতিবাচক চার্জযুক্ত কাদামাটির খনিজগুলির সাথে সারিবদ্ধ করার জন্য যথেষ্ট নমনীয় কিনা তার দ্বারাও বাঁধাই প্রভাবিত হয়।  

ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চার্জ এবং জৈব অণুগুলির কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি ছাড়াও, মাটির প্রাকৃতিক ধাতব উপাদানগুলি সেতু গঠনের মাধ্যমে আবদ্ধ হওয়ার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে দেখা গেছে। উদাহরণস্বরূপ, ইতিবাচক চার্জযুক্ত ম্যাগনেসিয়াম এবং ক্যালসিয়াম, নেতিবাচক চার্জযুক্ত জৈব অণু এবং কাদামাটি খনিজগুলির মধ্যে একটি সেতু তৈরি করে একটি বন্ধন তৈরি করে যা মাটিতে প্রাকৃতিক ধাতব উপাদানগুলি মাটিতে কার্বন আটকে যাওয়ার সুবিধা দিতে পারে।  

অন্যদিকে, জৈব অণুগুলির মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আকর্ষণ বাইন্ডিংকে বিরূপভাবে প্রভাবিত করে। প্রকৃতপক্ষে, জৈব অণুগুলির মধ্যে আকর্ষণের শক্তি মাটির খনিজগুলির প্রতি একটি জৈব অণুর আকর্ষণ শক্তির চেয়ে বেশি পাওয়া গেছে। এর অর্থ হল মাটিতে জৈব অণুগুলির শোষণ হ্রাস। এইভাবে, মাটিতে ধনাত্মক চার্জযুক্ত ধাতব আয়নের উপস্থিতি কার্বন আটকে রাখার পক্ষে, বায়োমোলিকুলের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক জোড়া কাদামাটির খনিজগুলিতে জৈব অণুগুলির শোষণকে বাধা দেয়।  

কিভাবে সম্পর্কে এই নতুন অনুসন্ধান জৈব কার্বন জৈব অণুগুলি মাটিতে কাদামাটির খনিজগুলির সাথে আবদ্ধ হয় যা মাটির রসায়নগুলিকে কার্বন আটকে রাখার পক্ষে উপযুক্তভাবে সংশোধন করতে সাহায্য করতে পারে, এইভাবে মাটি-ভিত্তিক সমাধানগুলির জন্য পথ প্রশস্ত করে জলবায়ু পরিবর্তন. 

*** 

তথ্যসূত্র:  

1. Zomer, RJ, Bossio, DA, Sommer, R. et al. ফসলি জমিতে বর্ধিত জৈব কার্বনের গ্লোবাল সিকোস্ট্রেশন সম্ভাবনা। Sci Rep 7, 15554 (2017)। https://doi.org/10.1038/s41598-017-15794-8 

2. Rumpel, C., আমিরাস্লানি, F., Chenu, C. et al. 4p1000 উদ্যোগ: একটি টেকসই উন্নয়ন কৌশল হিসাবে মাটির জৈব কার্বন সিকোয়েস্টেশন বাস্তবায়নের সুযোগ, সীমাবদ্ধতা এবং চ্যালেঞ্জ। অ্যাম্বিও 49, 350–360 (2020)। https://doi.org/10.1007/s13280-019-01165-2  

3. Wang J., Wilson RS, এবং Aristilde L., 2024. ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক কাপলিং এবং জল-কাদামাটির ইন্টারফেসে জৈব অণুগুলির শোষণ শ্রেণিবিন্যাসে জল সেতু। পিএনএএস। 8 ফেব্রুয়ারি 2024.121 (7) e2316569121। DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2316569121  

***