Read Time:10 Minute

ഡോ.അരുൺ കെ. ശ്രീധർ

സീനിയർ ജയോളജിസ്റ്റ്

ജിയോളജിക്കൽ സർവ്വേ ഓഫ് ഇന്ത്യ, ബംഗലൂരു

ആഗോള താപനം നദികളിലെ ഓക്സിജൻ കുറയ്ക്കുമോ ?

ആഗോള താപനം സമുദ്രത്തിലെയും തടാകങ്ങളിലെയും ഓക്സിജൻ കുറയ്ക്കുമെന്ന് നേരത്തെ തന്നെ കണ്ടെത്തിയിട്ടുള്ളതാണ്. എന്നാൽ ഇത് ആദ്യമായാണ് ആഗോള താപനം നദികളിലെയും ഓക്സിജൻ കുറയ്ക്കുമെന്ന് കണ്ടെത്തുന്നത്.

ആഗോള താപനം മൂലം നദികളിലെ ഓക്സിജൻ കുറയുമോ? കുറയുമെന്നാണ് 2023 September -ൽ Nature Climate Change ജേർണലിൽ പ്രസിദ്ധപ്പെടുത്തിയ പഠനം വെളിപ്പെടുത്തുന്നത്. അമേരിക്കയിലെ 580 നദികളിലും , Central Europe -ലെ 216 നദികളിലും നടത്തിയ പഠന ഫലങ്ങൾ ആണ് ഇപ്പോൾ പുറത്തു വന്നിരിക്കുന്നത്. നദികളിലെ താപനിലയും ഓക്സിജൻ-ന്റെ അളവും, ജലത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരവും ആരോഗ്യവും നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളാണ്. ആഗോള താപനം സമുദ്രത്തിലെയും തടാകങ്ങളിലെയും ഓക്സിജൻ കുറയ്ക്കുമെന്ന് നേരത്തെ തന്നെ കണ്ടെത്തിയിട്ടുള്ളതാണ്. എന്നാൽ ഇത് ആദ്യമായാണ് ആഗോള താപനം നദികളിലെയും ഓക്സിജൻ കുറയ്ക്കുമെന്ന് കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നത്.

ജലത്തിലെ ഓക്സിജനെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

താപനില (Temperature) , ലവണത്വം (Salinity), മർദ്ദം (Pressure) തുടങ്ങിയവയാണ് ജലത്തിലെ ഓക്സിജന്റെ അളവ് നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ.

താപനില : താപനിലയും ജലത്തിലെ ഓക്സിജനും വിപരീത ജലത്തിലെ ബന്ധമാണുള്ളത്, അതിനാൽ താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് അലിഞ്ഞുചേർന്ന ഓക്സിജൻ കുറയുന്നു. താപനിലയിലെ വർദ്ധനവ് വാതക, ജല തന്മാത്രകൾക്ക് ഊർജ്ജം ലഭിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നതിനാലാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്. തൽഫലമായി, വെള്ളവും ഓക്സിജൻ വാതകവും തമ്മിലുള്ള ദുർബലമായ തന്മാത്രാ ബന്ധങ്ങൾ കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ തകർക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ഓക്സിജനെ രക്ഷപ്പെടാൻ അനുവദിക്കുന്നു.
ലവണത്വം : ലവണം വെള്ളത്തിൽ ചേർക്കുമ്പോൾ, അത് പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ചാർജുകളുള്ള അയോണുകളായി വിഭജിക്കുന്നു, അത് ജലതന്മാത്രകളെ ആകർഷിക്കുന്നു. ജലം (H₂O), ചാർജുള്ള തന്മാത്രയായതിനാലാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്, അതായത് സംയുക്തത്തിന്റെ ഭാഗങ്ങൾക്ക് അൽപ്പം നെഗറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ ഉണ്ട്. ഈ ചാർജ്ജുകൾ അലിഞ്ഞുചേർന്ന ലവണങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉണ്ടായ വിപരീത ചാർജ്ജുള്ള അയോണുകളിലേക്ക് ജല തന്മാത്രകളെ ആകർഷിക്കുന്നു. അയോണുകളുടെയും ജല തന്മാത്രകളുടെയും ഈ ഗ്രൂപ്പിംഗ് അർത്ഥമാക്കുന്നത് ലയിച്ച ഓക്സിജനുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ സ്വതന്ത്ര ജല തന്മാത്രകൾ കുറവാണെന്നാണ്, ഇത് വാതകത്തെ ലായനിയിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ലവണത്വം വർദ്ധിക്കുന്നത് അലിഞ്ഞുചേർന്ന ഓക്സിജന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.
അന്തരീക്ഷ മർദ്ദം : ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ 21% ഓക്സിജനാണ്, ബാക്കി ശതമാനം നൈട്രജനും വാതകങ്ങളുമാണ്. ഉയരം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ഓക്സിജന്റെ ശതമാനം മാറുന്നില്ല, പക്ഷേ അന്തരീക്ഷമർദ്ദം കുറയുന്നു. ഇതിനർത്ഥം 100% സാച്ചുറേഷനിൽ ലയിച്ച ഓക്സിജന്റെ സാന്ദ്രത അന്തരീക്ഷ മർദ്ദം കുറയുമ്പോൾ അതേ ശതമാനം കുറയുന്നു എന്നാണ്,

ഭൂവിനിയോഗവും ആഗോള താപനവും നദികളിലെ ഓക്സിജനും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം

ഭൂവിനിയോഗം താപനത്തെയും ജലത്തിലെ ഓക്സിജനെയും ഗണ്യമായി സ്വാധീനിക്കുന്നു. നഗര പ്രദേശങ്ങളിലൂടെ ഒഴുകുന്ന നദികൾ കൃഷിയിടങ്ങളിലൂടെ ഒഴുകുന്ന നദികളേക്കാൾ വേഗത്തിൽ ചൂടാകുന്നു. ജലസേചനത്തിന്റെ സ്വാധീനം മൂലമാണ് കൃഷിയിടത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന നദികൾ പതുക്കെ ചൂടാകുന്നത്. എന്നാൽ കൃഷിയിടത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന നദികളിൽ ഓക്സിജൻ കുറയുന്ന നിരക്ക് നഗര പ്രദേശങ്ങളിലൂടെ ഒഴുകുന്ന നദികളേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. നഗര പ്രദേശങ്ങളിലെ കൂടുതൽ പച്ചപ്പുള്ള സ്ഥലങ്ങളിൽ കൂടെ ഒഴുകുന്ന നദികളിൽ ഓക്സിജന്റെ അളവ് കൂടുതലും, എന്നാൽ പാർപ്പിട സമുച്ചയങ്ങളിലൂടെയും വ്യാവസായിക പ്രദേശങ്ങളിലൂടെയും ഒഴുകുന്ന നദികളിൽ ഓക്സിജന്റെ അളവ് കുറവുമായിരിക്കും

അനന്തര ഫലങ്ങൾ

മത്സ്യങ്ങൾ, നട്ടെല്ലില്ലാത്ത ജീവികൾ, ബാക്ടീരിയകൾ, സസ്യങ്ങൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ പലതരം ജീവജാലങ്ങൾക്ക് ജലത്തിൽ അലിഞ്ഞുചേർന്ന ഓക്സിജൻ ആവശ്യമാണ്. ഓരോ ജീവിയിലും ആവശ്യമായ ലയിച്ച ഓക്സിജന്റെ അളവ് വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഞണ്ടുകൾ, ചിപ്പികൾ, പുഴുക്കൾ തുടങ്ങിയ അടിത്തട്ടിൽ ജീവിക്കുന്ന ജീവജാലങ്ങൾക്ക് കുറഞ്ഞ അളവിൽ ഓക്സിജൻ (1-6 മില്ലിഗ്രാം / ലിറ്റർ) മതി , അതേസമയം ആഴം കുറഞ്ഞ ജലത്തിൽ ജീവിക്കുന്ന മത്സ്യങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന അളവിൽ (4-15 മില്ലിഗ്രാം / ലിറ്റർ) ആവശ്യമാണ്.

ഓക്സിജന്റെ അളവ് കുറയുമ്പോൾ നദികളിലെ പോഷകങ്ങളുടെയും (nutrients)-യും toxic metals-ന്റെയും അളവ് വർധിക്കുന്നു. ഉയർന്ന അളവിലുള്ള പോഷകങ്ങൾ ആൽഗകൾ വർധിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് തുടക്കത്തിൽ ലയിച്ച ഓക്സിജന്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കും. എന്നാൽ പിന്നീട് അലിഞ്ഞുചേർന്ന ഓക്സിജൻ-ന്റെ അളവ് കുറയുന്നു. ആൽഗകൾ നശിക്കുമ്പോൾ, ലഭ്യമായ ലയിച്ച ഓക്സിജന്റെ ഭൂരിഭാഗവും അല്ലെങ്കിൽ എല്ലാം ഉപയോഗിച്ച് ബാക്ടീരിയ വിഘടനം വർദ്ധിക്കുന്നു. (eutrophication)

ഇത് മൂലം മത്സ്യങ്ങളും മറ്റു ജലജീവികളും വൻ തോതിൽ ചത്തൊടുങ്ങുന്നു. ജലാശയങ്ങളിൽ ഇങ്ങനെ ജീവജാലങ്ങൾ വൻ തോതിൽ ചത്തൊടുങ്ങുന്ന ഭാഗത്തെ Dead Zone എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ആഗോള താപനം ഡെഡ് സോൺ-കൾ വർദ്ധിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. ഇത് ആഗോള സമ്പദ് വ്യവസ്ഥയെയും പരിസ്ഥിതിയെയും സാരമായി ബാധിച്ചേക്കാം.

അധികവായനയ്ക്ക്

Zhi, W., Klingler, C., Liu, J. et al. Widespread deoxygenation in warming rivers. Nat. Clim. Chang. 13, 1105–1113 (2023). https://doi.org/10.1038/s41558-023-01793-3 >>>
Warming rivers are losing oxygen faster than the oceans >>>