मृदा कार्बन पृथक्करण

पौधों द्वारा मिट्टी के वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) को रोकने और संग्रहीत करने की प्रक्रिया को मृदा कार्बन पृथक्करण कहते हैं। इस प्रक्रिया में मिट्टी में कार्बन की मात्रा में गुणात्मक रूप से वृद्धि होती है। इस में क्षयकारी पौधों के नोट व उनके घटक, रोगाणुओं द्वारा उन्हें तोड़कर वायुमंडल में कार्बन को छोड़ने से पहले एक चरण में मिट्टी का एक घटक बन जाते हैं।  

इस लेख में हम IAS परीक्षा के संदर्भ में मृदा कार्बन पृथक्करण पर विस्तार से चर्चा करेंगे।

मृदा कार्बन पृथक्करण के लाभ

मिट्टी द्वारा कार्बन को वापस वायुमंडल में छोड़ने से पहले धारण करने की अवधि, पृथ्वी की अलग-अलग जगहों की स्थितियों के आधार पर भिन्न होती है। इनमें अन्य कारकों के अलावा जलवायु संरचना मुख्य कारक होता है।

यह प्रक्रिया घांस के मैदानों और जंगलों को खेत में बदलकर मिट्टी की संरचना को परिवर्तित करने से तेज हो सकती है। इस प्रक्रिया में, बदले में, मिट्टी की अधिकांश कार्बन सामग्री को फिर से वातावरण में मुक्त कर देगा।

इसके विपरीत, कवर क्रॉप (जमीन को कवर करने के लिए लगाई गई फसले) लगाने और बिना जुताई की खेती करने जैसी प्रथाएं उस दर को कम कर सकती हैं जिस पर मिट्टी कार्बन खो देती है। यहां तक कि यह प्रक्रिया मिट्टी में कार्बन के स्तर को बढ़ा भी सकती है।

एक अनुमान के मुताबिक पिछले 12,000 वर्षों (विशेषकर पिछले 200 वर्षों) में लगभग 133 बिलियन मीट्रिक टन CO2 (GtCO2) को मिट्टी से वातावरण में छोडा गया है। यह 2019 में जारी सभी मानवीय गतिविधियों से कार्बन की मात्रा का लगभग तीन गुना है, जो कि 43.1 GtCO2 था। कुछ स्थानों पर खेती की गई मिट्टी ने अपनी मूल कार्बन सामग्री का लगभग 70 प्रतिशत छोड़ दिया है।

कार्बनिक खेती या मृदा कार्बन पृथक्करण की वकालत करने वाले लोगों का कहना है कि खेती की तकनीकों को संशोधित करने से मिट्टी को उस कार्बन की कुछ मात्रा प्राप्त करने में मदद मिल सकती है। 

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कृषि मिट्टी में कार्बन का भंडारण

क्रॉपलैंड मिट्टी आधारित कार्बन पृथक्करण का मुख्य लक्ष्य है। किसान कुछ विशेष प्रकार की फसलें उगाकर कृषि मिट्टी में अतिरिक्त कार्बन की मात्रा जोड़ सकते हैं। उदाहरण के लिए, बारहमासी फसलें, जो सालाना नहीं मरती हैं, जिनकी जड़ें गहरी होती है। ये फसलें मिट्टी को अधिक कार्बन स्टॉक करने में मदद करती हैं।

इसके अलावा मुख्य फसलों की कटाई के बाद लगाए गए सेम, तिपतिया घांस और मटर जैसी ‘कवर फसलें’, मिट्टी को साल भर कार्बन लेने में मदद करती हैं। ये जमीन के नीचे ‘हरी खाद’ के रूप में प्लग करती हैं, जो मिट्टी में अधिक कार्बन जोड़ने में मदद करती है।

समर्थकों का तर्क है कि अधिक कार्बन जमा करने वाली कृषि पद्धतियां भी मिट्टी के स्वास्थ्य और खाद्य उत्पादन में सुधार कर सकती हैं।

भूमि को विभाजित करके, जुताई कर के नई फसलों के लिए भूमि तैयार करने से खरपतवारों को नियंत्रित करने में मदद मिलती है, और इससे जमीन में बहुत सारा संग्रहित कार्बन छोड़ती है।

मृदा कार्बन पृथक्करण के संभावित जलवायु लाभ

चूंकि कार्बन. मानव गतिविधियों से उत्पन्न मूलभूत जीएचजी है, इसलिए कार्बनिक खेती. जलवायु परिवर्तन के खतरों को कम करने में मदद कर सकती हैं।

क्लाइमेट चेंज के इंटरगवर्नमेंटल पैनल (आईपीसीसी) का कहना है कि दुनिया भर के मृदा कार्बन अनुक्रमों में 2030 तक हर साल लगभग 5.3 GtCO2 को कम करने की तकनीकी क्षमता है। संग्रहीत किए जा सकने वाले कार्बन की मात्रा का अनुमान मोटे तौर पर भिन्न हो सकता है।  

क्या मृदा कार्बन जब्ती के लिए कोई चुनौतियां हैं?

कार्बन जब्ती की प्रक्रिया इसकी संभावित क्षमता के बराबर उपयोगी है या नहीं इस बारे में फिलहाल कई संदेह हैं –

• वैज्ञानिक फिलहाल इस बात से अनभिज्ञ हैं कि मिट्टी में कार्बन को लंबे समय तक कैसे संग्रहित किया जाए। वहीं, अनुक्रमित कार्बन को सफलतापूर्वक मापने और ट्रैक करने की क्षमता पर भी अभी संदेह है। इसके अलावा वैज्ञानिक इस बात का पता लगाने के प्रयास कर रहे हैं कि कार्बन को अलग करने की कितनी विधियां या प्रथाएं हो सकती हैं।
• मृदा विज्ञान के बारे में समझ भी समय के साथ बदल गई है। नए अध्ययन इस विचार का खंडन करते हैं कि आईपीसीसी का अनुमान इस सिद्धांत पर निर्भर करता है कि मिट्टी कार्बन युक्त, स्थिर अणुओं को हजारों वर्षों तक संग्रहीत कर सकती है।
• पूर्व धारणाएं बताती हैं कि कार्बनिक खेती के अन्य तरीकों, जैसे वनीकरण आदि से पृथ्वी की अस्थायी और गतिशील प्रकृति के कारण मिट्टी में कार्बन पृथक्करण की तुलना का आंकलन करना बहुत आसान है। इसके अलावा सैद्धांतिक मान्यताओं के विपरित परिणाम देने वाले प्रमाण भी काफी बढ़ रहे है। उदाहरण के लिए सैद्धांतिक मान्यता है कि बिना जुताई की खेती से कार्बन की मात्रा संग्रहीत होती है, लेकिन वास्तव में ऐसा नहीं  है।
• मृदा कार्बन जब्ती को लेकर एक और चुनौती यह है कि मृदा कार्बन सामग्री एक विशेष समयावधि के बाद अपने संतृप्ति स्तर (सेचुरेशन लेवल) पर पहुंच जाएगी। इसके बाद कार्बन शमन करने के लिए हमें अन्य स्रोतों की आवश्यकता होगी।

यह अनुमान लगाया गया है कि मिट्टी 25 वर्षों में मानवजनित 20 Pg कार्बन उत्सर्जन के लगभग 10% से अधिक को अलग कर सकती है। साथ ही, यह प्रक्रिया मिट्टी, पर्यावरण की गुणवत्ता और फसल, कटाव और मरुस्थलीकरण से बचाव और बेहतर जैव-विविधता के लिए महत्वपूर्ण हो सकती है। दूसरी ओर, भूमि क्षरण से न केवल फसल की पैदावार कम होती है बल्कि अक्सर खेती की कार्बन सामग्री कम हो जाती है और जैव विविधता कम हो सकती है। इसलिए, तीन संयुक्त राष्ट्र सम्मेलनों : यूएनएफसीसी, यूएनसीबीडी और यूएनसीसीडी के बीच मृदा कार्बन पृथक्करण में महत्वपूर्ण सहक्रियाओं की पहचान करना महत्वपूर्ण है।

क्योटो प्रोटोकॉल के तहत स्वच्छ विकास तंत्र (सीडीएम) के माध्यम से कार्बन पृथक्करण क्रियाओं का समर्थन किया गया है। यह प्रोटोकॉल वनीकरण और पुनःवनीकरण पर केंद्रित है, जो जमीन के नीचे और ऊपर दोनों जगह कार्बन को बायोमास के रूप में अलग करने के लिए सबसे आवश्यक और आसानी से मापने योग्य साधन हैं।

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मृदा कार्बन पृथक्करण के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

मिट्टी कब तक कार्बन जमा कर सकती है?

वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि संतृप्त होने से पहले मिट्टी 20 से 40 साल तक कार्बन का जमा करना जारी रख सकती है। अधिकांश फसलें वार्षिक होती हैं, इसलिए किसान अक्सर फसल काटने के बाद खेतों को खाली छोड़ देते हैं।

कार्बन को अलग करने का सबसे अच्छा तरीका क्या है?

मिट्टी, घास के मैदानों और जंगलों जैसे प्राकृतिक सिंकों में कार्बन को अलग करना इसका सबसे अच्छा तरीका है। इसलिए, 1.5 डिग्री सेल्सियस के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए प्राकृतिक कार्बन सिंक की वायुमंडलीय कार्बन को अवशोषित करने की क्षमता में तेजी से वृद्धि की आवश्यकता है। यह मरुस्थलीकरण से लड़ने के लिए भी आवश्यक है।

पौधों में कार्बन पृथक्करण की गणना कैसे करते हैं?

पौधों में CO2 के वजन का निर्धारण CO2 से C के अनुपात में 44/12 = 3.67 से कर सकते हैं। पेड़ में संचित कार्बन डाइऑक्साइड के महत्व का आकलन करने के लिए, पेड़ में कार्बन के भार को 3.67 से गुणा कर के किया जाता है।

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