موسمیاتی تبدیلی کے لیے مٹی پر مبنی حل کی طرف 

ایک نئی تحقیق نے مٹی میں بائیو مالیکیولز اور مٹی کے معدنیات کے درمیان تعامل کا جائزہ لیا اور ان عوامل پر روشنی ڈالی جو مٹی میں پودوں پر مبنی کاربن کے پھنسنے کو متاثر کرتے ہیں۔ یہ پایا گیا کہ بائیو مالیکیولز اور مٹی کے معدنیات پر چارج، بائیو مالیکیولز کی ساخت، مٹی میں قدرتی دھاتی اجزاء اور بائیو مالیکیولز کے درمیان جوڑا مٹی میں کاربن کے اخراج میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ جبکہ مٹی میں مثبت چارج شدہ دھاتی آئنوں کی موجودگی کاربن کو پھنسانے کے حق میں ہے، بائیو مالیکیولز کے درمیان الیکٹرو سٹیٹک جوڑی نے مٹی کے معدنیات میں بائیو مالیکیولز کے جذب کو روک دیا۔ یہ نتائج مٹی میں کاربن کو پھنسانے میں سب سے زیادہ مؤثر مٹی کی کیمسٹری کی پیشن گوئی کرنے میں مددگار ثابت ہو سکتے ہیں جس کے نتیجے میں ماحول میں کاربن کو کم کرنے اور گلوبل وارمنگ کے لیے مٹی پر مبنی حل کی راہ ہموار ہو سکتی ہے۔ موسمیاتی تبدیلی.   

کاربن سائیکل میں کاربن کی فضا سے زمین پر پودوں اور جانوروں میں اور واپس فضا میں حرکت شامل ہوتی ہے۔ سمندر، ماحول اور جاندار اہم ذخائر یا ڈوب ہیں جن کے ذریعے کاربن سائیکل چلتے ہیں۔ بہت سارے کاربن چٹانوں، تلچھٹ اور مٹیوں میں محفوظ/جگایا جاتا ہے۔ چٹانوں اور تلچھٹ میں موجود مردہ جاندار لاکھوں سالوں میں فوسل ایندھن بن سکتے ہیں۔ توانائی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے جیواشم ایندھن کو جلانے سے فضا میں کاربن کی بڑی مقدار خارج ہوتی ہے جس سے ماحول میں کاربن کے توازن میں اضافہ ہوتا ہے اور اس کے نتیجے میں عالمی حدت میں اضافہ ہوتا ہے۔ موسمیاتی تبدیلی.  

1.5 تک صنعتی سطح سے پہلے کے مقابلے میں گلوبل وارمنگ کو 2050 ڈگری سینٹی گریڈ تک محدود کرنے کی کوششیں کی جا رہی ہیں۔ گلوبل وارمنگ کو 1.5 ڈگری سینٹی گریڈ تک محدود کرنے کے لیے، گرین ہاؤس گیسوں کا اخراج 2025 سے پہلے عروج پر ہونا چاہیے اور 2030 تک آدھا ہونا چاہیے۔ تاہم، حالیہ عالمی اسٹاک ٹیک نے اس نے انکشاف کیا کہ دنیا اس صدی کے آخر تک درجہ حرارت میں اضافے کو 1.5 ڈگری سینٹی گریڈ تک محدود کرنے کے راستے پر نہیں ہے۔ منتقلی اتنی تیز نہیں ہے کہ 43 تک گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج میں 2030 فیصد کمی کو حاصل کیا جا سکے جو موجودہ عزائم کے اندر گلوبل وارمنگ کو محدود کر سکتا ہے۔ 

اسی تناظر میں مٹی کا کردار ہے۔ نامیاتی کاربن (SOC) میں موسمیاتی تبدیلی گلوبل وارمنگ کے جواب میں کاربن کے اخراج کے ممکنہ ذریعہ کے ساتھ ساتھ ماحولیاتی کاربن کے قدرتی سنک دونوں کے طور پر اہمیت حاصل کر رہا ہے۔  

کاربن کا تاریخی ورثہ بوجھ (یعنی 1,000 سے لے کر اب تک تقریباً 1750 بلین ٹن کاربن کا اخراج جب صنعتی انقلاب شروع ہوا) اس کے باوجود، عالمی درجہ حرارت میں کوئی بھی اضافہ فضا میں مٹی سے زیادہ کاربن کے اخراج کی صلاحیت رکھتا ہے اس لیے موجودہ کو محفوظ کرنا ضروری ہے۔ مٹی کاربن اسٹاک.   

کے ایک سنک کے طور پر مٹی نامیاتی کاربن 

مٹی اب بھی زمین کا دوسرا سب سے بڑا (سمندر کے بعد) ڈوب ہے۔ نامیاتی کاربن اس میں تقریباً 2,500 بلین ٹن کاربن موجود ہے جو کہ فضا میں موجود مقدار سے تقریباً دس گنا زیادہ ہے، پھر بھی اس میں ماحولیاتی کاربن کو الگ کرنے کی بہت بڑی صلاحیت موجود ہے۔ فصلیں 0.90 اور 1.85 پیٹاگرام (1 Pg = 10) کے درمیان پھنس سکتی ہیں۔¹⁵ گرام) کاربن (پی جی سی) فی سال، جو کہ "کے ہدف کا تقریباً 26-53٪ ہے۔4 فی 1000 ابتدائی(یعنی، کھڑی عالمی مٹی کی سالانہ شرح نمو 0.4 فیصد ہے۔ نامیاتی کاربن اسٹاک ماحول میں کاربن کے اخراج میں موجودہ اضافے کو پورا کر سکتے ہیں اور پورا کرنے میں اپنا حصہ ڈال سکتے ہیں۔ آب و ہوا ہدف)۔ تاہم، پودوں کی بنیاد پر پھنسنے کو متاثر کرنے والے عوامل کا باہمی تعامل نامیاتی مٹی میں معاملہ بہت اچھی طرح سے نہیں سمجھا جاتا ہے. 

مٹی میں کاربن کی بندش کو کیا متاثر کرتا ہے۔  

ایک نیا مطالعہ اس بات پر روشنی ڈالتا ہے کہ کیا پلانٹ پر مبنی ہے۔ نامیاتی مٹی میں داخل ہونے پر مادہ پھنس جائے گا یا یہ جرثوموں کو کھانا کھلا کر کاربن کو CO کی شکل میں فضا میں واپس کر دے گا۔₂. بائیو مالیکیولز اور مٹی کے معدنیات کے درمیان تعاملات کے معائنے کے بعد، محققین نے پایا کہ بائیو مالیکیولز اور مٹی کے معدنیات پر چارج، بائیو مالیکیولز کی ساخت، مٹی میں قدرتی دھاتی اجزاء اور بائیو مالیکیولز کے درمیان جوڑا مٹی میں کاربن کے اخراج میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔  

مٹی کے معدنیات اور انفرادی بائیو مالیکیولز کے درمیان تعاملات کی جانچ سے یہ بات سامنے آئی کہ بائنڈنگ قابل قیاس تھی۔ چونکہ مٹی کے معدنیات منفی طور پر چارج کیے جاتے ہیں، اس لیے مثبت چارج شدہ اجزاء (لائسین، ہسٹیڈائن اور تھرونائن) والے بائیو مالیکیولز کو مضبوط بائنڈنگ کا سامنا کرنا پڑا۔ بائنڈنگ اس بات پر بھی اثرانداز ہوتی ہے کہ آیا بایومولیکیول اپنے مثبت چارج شدہ اجزاء کو منفی چارج شدہ مٹی کے معدنیات کے ساتھ سیدھ میں لانے کے لیے کافی لچکدار ہے۔  

الیکٹرو اسٹاٹک چارج اور بائیو مالیکیولز کی ساختی خصوصیات کے علاوہ، مٹی میں موجود قدرتی دھاتی اجزاء پل کی تشکیل کے ذریعے پابند ہونے میں اہم کردار ادا کرتے پائے گئے۔ مثال کے طور پر، مثبت طور پر چارج شدہ میگنیشیم اور کیلشیم، نے منفی چارج شدہ بائیو مالیکیولز اور مٹی کے معدنیات کے درمیان ایک پُل بنایا تاکہ ایک بانڈ بنایا جا سکے جو مٹی میں موجود قدرتی دھات کے اجزاء کو مٹی میں کاربن کے پھنسنے میں سہولت فراہم کر سکتا ہے۔  

دوسری طرف، بائیو مالیکیولز کے درمیان الیکٹرو سٹیٹک کشش نے خود بائنڈنگ پر منفی اثر ڈالا۔ درحقیقت، بائیو مالیکیولز کے درمیان کشش کی توانائی مٹی کے معدنیات کی طرف بائیو مالیکیول کی کشش کی توانائی سے زیادہ پائی گئی۔ اس کا مطلب مٹی میں بائیو مالیکیولز کی جذب میں کمی تھی۔ اس طرح، جبکہ مٹی میں مثبت چارج شدہ دھاتی آئنوں کی موجودگی نے کاربن کو پھنسانے کی حمایت کی، بائیو مالیکیولز کے درمیان الیکٹرو سٹیٹک جوڑی نے مٹی کے معدنیات میں بائیو مالیکیولز کے جذب کو روک دیا۔  

کس طرح کے بارے میں یہ نئے نتائج نامیاتی کاربن بائیو مالیکیولز مٹی میں موجود مٹی کے معدنیات سے منسلک ہوتے ہیں جو کاربن کے پھنسنے کے حق میں مٹی کی کیمسٹریوں کو مناسب طریقے سے تبدیل کرنے میں مدد کر سکتے ہیں، اس طرح مٹی پر مبنی حل کے لیے راہ ہموار کرتے ہیں۔ موسمیاتی تبدیلی. 

*** 

حوالہ جات:  

1. Zomer, RJ, Bossio, DA, Sommer, R. et al. فصلی زمینوں میں بڑھے ہوئے نامیاتی کاربن کی عالمی ضبطی کی صلاحیت۔ سائنس کا نمائندہ 7، 15554 (2017)۔ https://doi.org/10.1038/s41598-017-15794-8 

2. رومپل، سی، امیرسلانی، ایف، چنو، سی، وغیرہ۔ 4p1000 پہل: ایک پائیدار ترقی کی حکمت عملی کے طور پر مٹی کے نامیاتی کاربن کے حصول کو لاگو کرنے کے مواقع، حدود اور چیلنجز۔ Ambio 49, 350–360 (2020)۔ https://doi.org/10.1007/s13280-019-01165-2  

3. وانگ جے، ولسن آر ایس، اور ارسٹیلڈ ایل، 2024۔ پانی سے مٹی کے انٹرفیس پر بائیو مالیکیولز کے جذب درجہ بندی میں الیکٹروسٹیٹک کپلنگ اور واٹر بریجنگ۔ پی این اے ایس۔ 8 فروری 2024.121 (7) e2316569121۔ DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2316569121  

***