പെർമാഫ്രോസ്റ്റ് ഉരുകൽ: അലാസ്കൻ നദിയിലൂടെ 100 കി.മീ അകലെ വരെ ലോഹങ്ങൾ തുടരുന്നു

പെർമാഫ്രോസ്റ്റ് എന്നത് ഭൂമിയുടെ താപനിലയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അവസ്ഥയാണ്

തുടർച്ചയായ രണ്ട് വർഷമെങ്കിലും 0°C-ലോ അതിൽ താഴെയോ താപനിലയിൽ തുടരുന്ന ഭൂമിയാണ് പെർമാഫ്രോസ്റ്റ്. വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള ഐസിനൊപ്പം മണ്ണ്, അവസാദങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ പാറ എന്നിവ ഇതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കാം. ഈ പദം ഒരു ഹിമാനിയെയോ സ്ഥിരമായ മഞ്ഞുപാളിയെയോ ഭൂമിക്കടിയിലെ കട്ടിയുള്ള ഐസ് കട്ടയെയോ അർത്ഥമാക്കുന്നില്ല. ഇത് ഭൂമിയുടെ താപനിലാ ചരിത്രത്തെയാണ് വിവരിക്കുന്നത്, അതുകൊണ്ടാണ് പുറമെ വ്യത്യസ്തമായി കാണപ്പെടുന്ന ഭൂപ്രകൃതികളിൽ പെർമാഫ്രോസ്റ്റ് അടങ്ങിയിരിക്കാൻ കഴിയുന്നത്.

പെർമാഫ്രോസ്റ്റിന് മുകളിലുള്ള മണ്ണ് സാധാരണയായി വേനൽക്കാലത്ത് ഉരുകുകയും ശൈത്യകാലത്ത് വീണ്ടും തണുത്തുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. കാലാവസ്ഥയ്ക്കനുസരിച്ച് മാറുന്ന ഈ പാളിയെ ആക്ടീവ് ലെയർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. താപനില ഉയരുന്നത് ഉരുകൽ കൂടുതൽ ആഴത്തിലേക്ക് എത്താൻ ഇടയാക്കുമ്പോൾ, വെള്ളത്തിന് വ്യത്യസ്ത വഴികളിലൂടെ സഞ്ചരിക്കാനും മുമ്പ് തണുത്തുറഞ്ഞുകിടന്നിരുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളുമായി സമ്പർക്കത്തിൽ വരാനും കഴിയും. പെർമാഫ്രോസ്റ്റിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും ആർട്ടിക്കിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നതെങ്കിലും ഉയർന്ന പർവതങ്ങളിലും ചില അന്റാർട്ടിക് പരിസ്ഥിതികളിലും ഇത് കാണപ്പെടുന്നു.

അലാസ്കയിലെ പർവതങ്ങളും നദികളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം

പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടുകിടക്കുന്ന ചെരിവുകളും അരുവികളും വലിയ നദികളുമുള്ള പർവത ഭൂപ്രകൃതിയായ വടക്കുപടിഞ്ഞാറൻ അലാസ്കയിലെ ബ്രൂക്സ് റേഞ്ചിനെക്കുറിച്ചാണ് ഈ പഠനം. ഒരു കുന്നിൻ ചെരിവിൽ ആരംഭിക്കുന്ന രാസമാറ്റം അവിടെത്തന്നെ ഒതുങ്ങിനിൽക്കണമെന്നില്ല എന്നതിനാൽ ഈ ഭൂമിശാസ്ത്രം പ്രധാനമാണ്. ഭൂഗർഭജലം ഒരു ഉറവയിലൂടെ പുറത്തുവന്ന് കൈവഴിയിലൂടെ ഒഴുകി പ്രധാന നദിയിൽ എത്തിച്ചേരാം. ആ പാതയിലുടനീളം സമ്പർക്കത്തിൽ വരുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളെയും ജലത്തെയും ആശ്രയിച്ചാണ് അന്തിമ ഫലം ഉണ്ടാകുന്നത്.

വിശാലമായ പ്രാദേശിക നീരൊഴുക്ക് ഈ ബന്ധം വ്യക്തമാക്കുന്നു. കോട്സെബ്യൂ സൗണ്ടിലേക്ക് തിരിയുന്നതിന് മുമ്പ് ഡി ലോംഗ്, ബെയർഡ് പർവതങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ബ്രൂക്സ് റേഞ്ച് ഭൂപ്രകൃതിയിലൂടെ നോടാക് നദി പടിഞ്ഞാറോട്ട് ഒഴുകുന്നു. ചെറിയ കൈവഴികൾ ഇത്തരം വലിയ നദീസംവിധാനങ്ങളെ പരിപോഷിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ നദിയുടെ ഉത്ഭവസ്ഥാനങ്ങളിലെ മാറ്റങ്ങൾ പഠിക്കുന്നതിന് വെള്ളത്തിന്റെ ഒഴുക്കിനെ താഴ്‌വാരത്തിലേക്ക് പിന്തുടരേണ്ടതുണ്ട്. നിറം മാറിയ ഒരു ചെറിയ ഉറവയ്ക്ക് അത് പുറന്തള്ളുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളിലൂടെ വളരെ നീളമുള്ള ഒരു നദീഭാഗത്തെ സ്വാധീനിക്കാൻ കഴിയും.

ചില അരുവികൾ ഓറഞ്ച് നിറമാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്

പൈറൈറ്റ് ഉൾപ്പെടെ സൾഫർ അടങ്ങിയ ധാതുക്കൾ ഓക്സിജനുമായും വെള്ളവുമായും സമ്പർക്കത്തിൽ വരുമ്പോൾ രാസപ്രവർത്തനത്തിൽ ഏർപ്പെടാം. ഈ അപക്ഷയം അമ്ലത സൃഷ്ടിക്കാനും ലോഹങ്ങളെ പുറന്തള്ളാനും ഇടയാക്കും. ഇതിന്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പ്രക്രിയയെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ആസിഡ് റോക്ക് ഡ്രെയിനേജ് (acid rock drainage) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഖനനം രാസപ്രവർത്തന ശേഷിയുള്ള ധാതുക്കളെ പുറത്തുകൊണ്ടുവരാമെങ്കിലും ഈ രാസപ്രക്രിയ നടക്കാൻ ഒരു ഖനി ആവശ്യമില്ല. മഞ്ഞുരുകലിന്റെ ആഴത്തിലും ഭൂഗർഭജല നീക്കത്തിലുമുണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങൾക്കും വെള്ളത്തെ ഇത്തരം പദാർത്ഥങ്ങളുമായി സമ്പർക്കത്തിൽ കൊണ്ടുവരാൻ കഴിയും.

ബാധിക്കപ്പെട്ട അരുവികളിൽ രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള ഓറഞ്ച് നിറത്തിന് ഇരുമ്പ് സംയുക്തങ്ങൾ കാരണമാകുന്നു. നാഷണൽ പാർക്ക് സർവീസിന്റെ മുൻകാല ഗവേഷണം ഈ നിറവ്യത്യാസത്തെ രാസഘടനയിലെ മാറ്റവുമായും ജലജീവികളിലുണ്ടാകുന്ന പ്രഭാവങ്ങളുമായും ബന്ധിപ്പിച്ചിരുന്നു. ദൃശ്യമാകുന്ന നിറം ഉപകാരപ്രദമായ ഒരു നിരീക്ഷണമാണെങ്കിലും വെള്ളത്തിൽ ലയിച്ചുചേർന്നിട്ടുള്ള എല്ലാ പദാർത്ഥങ്ങളെയും അത് വെളിപ്പെടുത്തുന്നില്ല. താഴ്‌വാരത്തിലേക്ക് പോകുന്തോറും ഓറഞ്ച് നിറം കുറഞ്ഞതായി കാണപ്പെടുന്ന വെള്ളവും മുകൾഭാഗത്തുനിന്ന് പുറന്തള്ളപ്പെട്ട പദാർത്ഥങ്ങളെ വഹിക്കുന്നുണ്ടാകാം.

പുതിയ അളവുകൾ എന്താണ് സ്ഥാപിക്കുന്നത്

ബാധിക്കപ്പെട്ട നീരൊഴുക്കുകൾ ചേരുന്നതിന് മുകളിലും താഴെയുമുള്ള നദീഭാഗങ്ങളെയും കൈവഴികളെയും കുന്നിൻ ചെരിവുകളിലെ ഉറവകളെയും ഗവേഷകർ താരതമ്യം ചെയ്തു. അമ്ലതയുള്ള ഉറവകൾ പ്രധാന നദികളിൽ നിന്ന് പ്രകടമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരുന്നു. സമാനമായ അമ്ലവൽക്കരണം തടയാൻ ആവശ്യമായ ബഫറിംഗ് ശേഷി പ്രധാന നദീചാലുകൾക്കുണ്ടായിരുന്നു. ബഫറിംഗ് എന്നാൽ രാസപ്രക്രിയകൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെട്ട അമ്ലതയെ നിർവീര്യമാക്കുകയും അമ്ലത വിവരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന അളവായ pH-ലെ വലിയ മാറ്റത്തെ പ്രതിരോധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്.

ആ പ്രതിരോധശേഷി മറ്റ് എല്ലാ രാസമാറ്റങ്ങളെയും ഇല്ലാതാക്കിയില്ല. സാൽമൺ നദിയിലെ 103 കിലോമീറ്റർ സാമ്പിൾ ശേഖരണ മേഖലയിലുടനീളം നീണ്ടുനിന്ന പ്രഭാവങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ, താഴ്‌വാരത്തിൽ ചില ലോഹങ്ങളുടെയും സൾഫേറ്റിന്റെയും ഉയർന്ന സാന്ദ്രത പഠനം കണ്ടെത്തി. വെള്ളത്തിൽ ലയിച്ചുചേർന്ന പദാർത്ഥങ്ങളും കണികകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പദാർത്ഥങ്ങളും ഉൾപ്പെടെ വിവിധ രൂപങ്ങളിലാണ് ഇവ സഞ്ചരിച്ചത്. അതിനാൽ സ്ഥിരതയുള്ള pH എന്നത് നദിയുടെ രാസഘടനയിൽ മാറ്റമുണ്ടായിട്ടില്ല എന്ന് അർത്ഥമാക്കുന്നില്ല.

എന്താണ് അനിശ്ചിതത്വത്തിൽ തുടരുന്നത്, നിരീക്ഷണം പ്രധാനമാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്

കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാലയിലെ ഡേവിസ് സംഘത്തിന്റെ വിവരണം സമീപകാല മാറ്റങ്ങളെ മഞ്ഞുരുകലുമായും വെള്ളവും ധാതുക്കളും തമ്മിലുള്ള വർദ്ധിച്ച സമ്പർക്കവുമായും ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഈ സമയം അസാധാരണമാംവിധം ചൂടുള്ളതും മഞ്ഞുവീഴ്ചയുള്ളതുമായ സാഹചര്യങ്ങളുമായി ഒത്തുവരികയും ചെയ്തു. മഞ്ഞിന് ഭൂമിയെ പൊതിഞ്ഞുസൂക്ഷിച്ച് ശൈത്യകാലത്തെ പുനർശീതീകരണത്തെ ബാധിക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഭൂമിക്കടിയിലെ എല്ലാ ജലപാതകളെയോ ധാതു ഉറവിടങ്ങളെയോ നേരിട്ട് പരിശോധിക്കാൻ പഠനത്തിന് കഴിഞ്ഞില്ല. അതിന്റെ രാസ തെളിവുകൾ ഭൂഗർഭ പ്രക്രിയയുടെ പൂർണ്ണമായ ഭൂപടം നൽകാതെ തന്നെ ഒരു പ്രവർത്തനരീതിയെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.

ഇതിന്റെ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ആവാസവ്യവസ്ഥകളെയും നദികളെ ആശ്രയിക്കുന്ന ആളുകളെയും ഒരുപോലെ ബാധിക്കുന്നതാണ്. ബാധിക്കപ്പെട്ട ജലാശയങ്ങളിൽ മത്സ്യങ്ങളുടെയും നട്ടെല്ലില്ലാത്ത ജലജീവികളുടെയും എണ്ണത്തിലുണ്ടായ പ്രാദേശിക കുറവ് മുൻകാല പഠനങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. അത് വ്യാപകമായ രോഗാവസ്ഥയോ എല്ലാ വൃഷ്ടിപ്രദേശങ്ങളിലും ഒരേപോലെയുള്ള നാശനഷ്ടമോ തെളിയിക്കുന്നില്ല. പ്രത്യേക ജലം, പദാർത്ഥങ്ങൾ, സാന്ദ്രത, ഉപയോഗങ്ങൾ എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചാണ് ഇതിന്റെ ആഘാതം നിലനിൽക്കുന്നത്. എവിടെയൊക്കെയാണ് പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നതെന്ന് തിരിച്ചറിയാൻ ജലത്തിന്റെ രാസഘടനയുടെയും ജൈവ സാഹചര്യങ്ങളുടെയും അളവുകൾ ആവശ്യമാണ്.

കാലക്രമേണയുണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങളും നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ ഒപ്പിയെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്. എല്ലായിടത്തും തടസ്സമില്ലാത്ത വർദ്ധനവിന് പകരം രാസ സൂചകങ്ങളിലെ പെട്ടെന്നുള്ള ഉയർച്ചയും തുടർന്ന് ചില വീണ്ടെടുക്കലുകളുമാണ് സർവകലാശാല വിവരിക്കുന്നത്. ആവർത്തിച്ചുള്ള സാമ്പിൾ ശേഖരണത്തിലൂടെ താൽക്കാലിക വ്യതിയാനത്തിൽ നിന്ന് സ്ഥിരമായ ഒരു പ്രശ്നത്തെ വേർതിരിച്ചറിയാനും താഴ്‌വാരത്തിലെ സാഹചര്യങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുന്നുണ്ടോ എന്ന് വെളിപ്പെടുത്താനും കഴിയും. ഒറ്റ ചിത്രത്തിനോ ജല സാമ്പിളിനോ ആ ദീർഘകാല ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകാൻ കഴിയില്ല.

ഉപസംഹാരം

അലാസ്കയിലെ കണ്ടെത്തലുകൾ പെർമാഫ്രോസ്റ്റ് ഉരുകലിനെ താപനില ഉയരുന്നതിന്റെ അധികം പ്രകടമല്ലാത്ത ഒരു പ്രത്യാഘാതവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു: മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന നദീജല രാസഘടനയാണത്. അമ്ലത നിർവീര്യമാക്കുന്നത് ലോഹങ്ങൾ താഴ്‌വാരത്തിലേക്ക് ഒഴുകിയെത്തുന്നത് തടയണമെന്നില്ല. പാരിസ്ഥിതിക പ്രഭാവങ്ങൾക്കൊപ്പം രാസപാതകളെയും പിന്തുടരുന്നത് അപകടസാധ്യതയുള്ള നീർത്തടങ്ങളെ തിരിച്ചറിയാൻ സഹായിക്കും. മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ജലസാഹചര്യങ്ങൾ ചുറ്റുമുള്ള ജനസമൂഹങ്ങൾക്ക് എന്താണ് അർത്ഥമാക്കുന്നതെന്ന് വിലയിരുത്താൻ ആ സംയോജിത തെളിവുകൾ ആവശ്യമാണ്.