- ईएनएसओ वॉकर सर्कुलेशन के माध्यम से संचालित होता है; एल नीनो प्रशांत थर्मोकलाइन को समतल करता है, जिससे मध्य और पूर्वी प्रशांत और हिंद महासागर में एसएसटी में वृद्धि होती है।
- 2015-16 के एल नीनो ने तीसरी वैश्विक कोरल विरंजन घटना को ट्रिगर किया, जिससे उत्तरी ग्रेट बैरियर रीफ में उथले कोरल का लगभग 50% हिस्सा नष्ट हो गया।
- उच्च-उत्सर्जन परिदृश्यों के तहत, चरम एल नीनो घटनाओं की आवृत्ति दोगुनी होने का अनुमान है, जिससे रीफ रिकवरी विंडो उप-दशकीय अंतरालों तक कम हो जाएगी।
1990 के दशक के अंत में, पेरू के तट पर मछुआरों ने देखा कि एंकोवी मछलियों का झुंड गायब हो गया था और समुद्र असामान्य रूप से गर्म महसूस हो रहा था। वे 1997-98 के एल नीनो की शुरुआती घटना का अनुभव कर रहे थे, जिसे जल्द ही बीसवीं सदी की जलवायु घटना कहा जाने लगा — एक ऐसी घटना जिसने एक ही वर्ष में दुनिया के रीफ बनाने वाले कोरल का अनुमानित 16% हिस्सा नष्ट कर दिया [4]। उस आपदा के पीछे की घटना, एल नीनो-दक्षिणी दोलन (ईएनएसओ), एक युग्मित महासागर-वायुमंडल चक्र है जो 2-7 साल के चक्र पर उष्णकटिबंधीय प्रशांत महासागर में दोलन करता है, गर्म (एल नीनो) और ठंडे (ला नीना) चरणों के बीच बारी-बारी से आता है। गोताखोरों के लिए, ईएनएसओ को समझना केवल अकादमिक नहीं है: यह निर्धारित करता है कि जिस रीफ को वे दुनिया भर में देखने के लिए आए हैं वह रंगों का एक जीवंत गिरजाघर होगा या एक प्रक्षालित, शैवाल से ढका हुआ खंडहर। रिकॉर्ड किए गए इतिहास में सबसे विनाशकारी बड़े पैमाने पर मूंगा विरंजन घटनाओं में से तीन — 1997-98, 2015-16 और 2023 — एल नीनो की चरम सीमाओं के साथ मेल खाती थीं [1]। जलवायु मॉडल अब अनुमान लगाते हैं कि उच्च-उत्सर्जन परिदृश्यों के तहत अत्यधिक एल नीनो घटनाओं की आवृत्ति दोगुनी हो जाएगी [2], जिसका अर्थ है कि कई गोता स्थलों पर विनाशकारी थर्मल तनाव घटनाओं के बीच का अंतराल रीफ रिकवरी दरों की तुलना में तेजी से घट रहा है। यह लेख विषुवतीय प्रशांत महासागर के थर्मोकलाइन से लेकर सबसे अधिक प्रभावित विशिष्ट गोता स्थलों तक ईएनएसओ के यांत्रिकी का पता लगाता है, जो नवीनतम सहकर्मी-समीक्षित विज्ञान पर आधारित है।
वॉकर सर्कुलेशन: ईएनएसओ का इंजन
सामान्य (ईएनएसओ-तटस्थ) स्थितियों में, वॉकर सर्कुलेशन उष्णकटिबंधीय प्रशांत महासागर में पूर्वी व्यापारिक हवाओं को चलाता है, जिससे गर्म सतह का पानी इंडोनेशिया के समुद्री महाद्वीप और पश्चिमी प्रशांत महासागर के खिलाफ जमा हो जाता है। यह गर्म पूल — जो संयुक्त राज्य अमेरिका के महाद्वीपीय क्षेत्र से बड़ा है — एक तेजी से झुके हुए थर्मोकलाइन के ऊपर बैठता है, जो गर्म सतह के पानी और ठंडे गहरे पानी के बीच की सीमा परत है। पूर्वी उष्णकटिबंधीय प्रशांत महासागर में, थर्मोकलाइन सतह से केवल 20-50 मीटर नीचे बैठता है, जिससे दक्षिण अमेरिकी तट और गैलापागोस द्वीपसमूह के चारों ओर ठंडा, पोषक तत्वों से भरपूर पानी ऊपर आ जाता है। यह ऊपर की ओर बहने वाला पानी गैलापागोस के प्रतिष्ठित समुद्री मेगाफौना का समर्थन करने वाली असाधारण उत्पादकता को चलाता है।
एल नीनो: जब गर्म पानी पूर्व की ओर बढ़ता है
एल नीनो तब शुरू होता है जब व्यापारिक हवाएं कमजोर होती हैं — अक्सर एक स्टोकेस्टिक वायुमंडलीय गड़बड़ी से उत्पन्न होती हैं — जिससे बजर्कनेस फीडबैक नामक एक शक्तिशाली सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप शुरू होता है। जैसे ही व्यापारिक हवाएं शिथिल होती हैं, गर्म पानी पूर्व की ओर बहता है, जिससे पूर्वी प्रशांत थर्मोकलाइन दब जाता है और मध्य और पूर्वी प्रशांत महासागर में समुद्र की सतह का तापमान (एसएसटी) 1-3°C बढ़ जाता है। वायुमंडलीय संवहन जो सामान्य रूप से इंडोनेशिया पर टिका रहता है, मध्य प्रशांत महासागर की ओर बढ़ता है, जिससे छह महाद्वीपों में वर्षा के पैटर्न बदल जाते हैं। हिंद-प्रशांत में, परिपक्व एल नीनो वर्षों के दौरान हिंद महासागर में एसएसटी अक्सर सामान्य से 1-2°C बढ़ जाता है, जिससे रीफ सिस्टम जो सीधे ईएनएसओ केंद्र से बहुत दूर हैं, घातक थर्मल तनाव के संपर्क में आते हैं [4]।
ला नीना: अति सुधार
ला नीना ईएनएसओ के ठंडे, विपरीत चरण का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें असामान्य रूप से मजबूत व्यापारिक हवाएं, एक गहरा पश्चिमी प्रशांत थर्मोकलाइन और पूर्व में बढ़ी हुई अपवेलिंग की विशेषता होती है। गोताखोरों के लिए, ला नीना आमतौर पर गैलापागोस और पेरू जैसे अपवेलिंग क्षेत्रों में ठंडा, साफ पानी और मजबूत थर्मोकलाइन लाता है। ला नीना चरणों के दौरान रीफ विरंजन का जोखिम कम होता है, हालांकि समाप्त नहीं होता है — पृष्ठभूमि महासागर का गर्म होना का मतलब है कि अब भी तटस्थ वर्ष एसएसटी विसंगतियों को प्रदान करते हैं जो दो दशक पहले हल्के एल नीनो की स्थितियों के रूप में योग्य होतीं [2]।
तीन ऐतिहासिक घटनाएँ जिन्होंने रीफ विज्ञान को फिर से लिखा
1997-98: बीसवीं सदी की जलवायु घटना
1997-98 के एल नीनो ने उस समय तक के वाद्य रिकॉर्ड में सबसे मजबूत एसएसटी विसंगतियाँ उत्पन्न कीं। एक पैन-उष्णकटिबंधीय थर्मल पदचिह्न मालदीव और हिंद महासागर से प्रशांत महासागर के माध्यम से कैरेबियन तक फैला हुआ था। क्लार एट अल। [4] ने 43 अध्ययनों से डेटा संश्लेषित किया और पाया कि कोरल विरंजन की गंभीरता सीधे एल नीनो की तीव्रता से संबंधित थी, जिसमें हिंद-प्रशांत को सबसे भारी बोझ उठाना पड़ा। इस एक घटना में विश्व के सभी कोरल रीफ आवरण का अनुमानित 16% नष्ट हो गया। गोता स्थल जो दशकों से प्राचीन थे — मालदीव में, सेशेल्स में, और पूरे कोरल ट्राएंगल में — महीनों में दशकों का ढांचा खो दिया।
2015-16: तीसरी वैश्विक कोरल विरंजन घटना
2015-16 के एल नीनो ने, महासागर के गर्म होने की दीर्घकालिक प्रवृत्ति के साथ मिलकर, जिसे वैज्ञानिक समुदाय ने तीसरी वैश्विक कोरल विरंजन घटना के रूप में पहचाना, 1997-98 और 2010 के बाद। ह्यूजेस एट अल। [1] ने ग्रेट बैरियर रीफ के 2,300 किमी में हवाई और पानी के नीचे के सर्वेक्षण किए और पाया कि 93% व्यक्तिगत चट्टानों में कुछ हद तक विरंजन का अनुभव हुआ, जिसमें रीफ के उत्तरी तीसरे हिस्से में उथले पानी के कोरल का लगभग आधा हिस्सा पूरी तरह से नष्ट हो गया। ह्यूजेस एट अल। [1] ने उल्लेख किया कि विरंजन 1990 के दशक की तुलना में लगभग 1°C कम तापमान पर हो रहा था — इसलिए नहीं कि कोरल अधिक संवेदनशील हो गए थे, बल्कि इसलिए कि वे पिछली घटनाओं से पूरी तरह से ठीक होने से पहले फिर से संपर्क में आ रहे थे। हिंद महासागर में, मालदीव, चागोस और सेशेल्स में भारी नुकसान हुआ। इसके विपरीत, गैलापागोस पूर्वी चट्टानें, स्थानीयकृत ठंडे पानी के ऊपर उठने से आंशिक रूप से बफर की गई थीं, जो मेसोस्केल महासागरीय शरणस्थलों के महत्व को दर्शाता है [5]।
2023: एक नया मानदंड
2023 का एल नीनो वाद्य रिकॉर्ड में सबसे गर्म महासागर की पृष्ठभूमि के खिलाफ विकसित हुआ। अप्रैल 2023 से मध्य 2024 तक वैश्विक औसत एसएसटी लगातार पिछले रिकॉर्डों को पार कर गया [6]। नोआ कोरल रीफ वॉच ने 2024 में चौथी वैश्विक विरंजन घटना की घोषणा की, जिसमें दुनिया के उष्णकटिबंधीय रीफ क्षेत्रों के 77% में विरंजन दर्ज किया गया — जो अवलोकन युग में अद्वितीय कवरेज है। इस घटना ने प्रदर्शित किया कि एक मध्यम एल नीनो भी, जो पहले से ही गर्म आधारभूत महासागर पर आरोपित है, विनाशकारी विरंजन की स्थिति उत्पन्न कर सकता है जिसके लिए पहले एक रिकॉर्ड-तोड़ एल नीनो की आवश्यकता होती थी [2]।
सवाल अब यह नहीं है कि जलवायु परिवर्तन कोरल रीफ्स को प्रभावित करेगा या नहीं, बल्कि यह है कि बार-बार होने वाली थर्मल स्ट्रेस घटनाओं के आने वाले दशकों में कितने कोरल जीवित रहेंगे।— ह्यूजेस एट अल।, साइंस, 2007 [5]
ईएनएसओ का तीन प्रतिष्ठित गोता स्थलों पर असर
गैलापागोस द्वीपसमूह
गैलापागोस तीन प्रमुख समुद्री धाराओं के संगम पर स्थित है: दक्षिण से ठंडी हम्बोल्ट धारा, उत्तर से पनामा धारा, और पश्चिम से बहने वाली गहरी, ठंडी क्रोमवेल (भूमध्यरेखीय अधोप्रवाह)। ला नीना और ईएनएसओ-तटस्थ स्थितियों के दौरान, क्रोमवेल धारा के पानी का ऊपर की ओर उठना द्वीपसमूह के प्रसिद्ध समुद्री इगुआना, पेंग्विन, समुद्री शेर और गैलापागोस शार्क का समर्थन करने वाली उत्पादकता को बढ़ाता है। एल नीनो की घटनाएँ थर्मोकलाइन को गहरा करके इस ऊपर की ओर उठने वाले पानी को दबा देती हैं। 1982-83 और 1997-98 की घटनाओं के दौरान, गैलापागोस में विनाशकारी कोरल विरंजन और बड़े पैमाने पर मृत्यु दर का अनुभव हुआ, और शिकार मछलियों के गायब होने के कारण समुद्री शेर के शावकों का जीवित रहना ध्वस्त हो गया। 2015-16 की घटना कुछ उत्तरी स्थलों पर स्थानीयकृत ऊपर की ओर उठने वाले पानी से आंशिक रूप से बफर की गई थी जिसने ताप तनाव को कम किया, जो मेसोस्केल महासागरीय शरणस्थलों के महत्व को दर्शाता है [5]। एल नीनो वर्षों के दौरान गैलापागोस का दौरा करने वाले गोताखोरों को गर्म, कम उत्पादक पानी, कम मेगाफौना समूह, और पहले से ही सीमित रीफ संरचनाओं पर बढ़े हुए विरंजन जोखिम की उम्मीद करनी चाहिए।
इंडोनेशिया का कोरल ट्राएंगल
इंडोनेशिया कोरल ट्राएंगल के भीतर स्थित है, एक 6 मिलियन वर्ग किमी का क्षेत्र जिसमें पृथ्वी पर सबसे अधिक समुद्री जैव विविधता शामिल है। पश्चिमी भूमध्यरेखीय प्रशांत महासागर ईएनएसओ के गर्म पूल का मूल है, जिसका अर्थ है कि इंडोनेशिया की महासागरीय स्थितियाँ ईएनएसओ चरण से घनिष्ठ रूप से जुड़ी हुई हैं। एल नीनो के दौरान, गर्म पूल पूर्व की ओर बढ़ता है, और इंडोनेशियाई द्वीपसमूह के कुछ हिस्सों में सतह एसएसटी वास्तव में थोड़ा ठंडा हो सकता है क्योंकि गर्म पूल बढ़ता है। हालांकि, 2015-16 की घटना ने गर्म पूल के भीतर भी असामान्य ताप उत्पन्न किया, जिससे बर्ड्स हेड सीस्केप, राजा अम्पैट और कोमोडो में विरंजन हुआ — ऐसे स्थल जिन्हें पहले अपेक्षाकृत लचीला माना जाता था [4]। कोरल ट्राएंगल पर ईएनएसओ का प्रभाव विषम है: बांदा सागर के ऊपर की ओर उठने वाले स्थलों में पूर्वी इंडोनेशिया के आश्रयित कोरल सागर के रीफ्स की तुलना में अलग तनाव पैटर्न का अनुभव हो सकता है।
ग्रेट बैरियर रीफ
जीबीआर ऑस्ट्रेलिया की सबसे अधिक अध्ययन की गई रीफ प्रणाली है और ईएनएसओ-प्रेरित विरंजन अनुसंधान के लिए वैश्विक सूचकांक स्थल बन गई है। मैकगोवन एट अल। [3] ने दिखाया कि ईएनएसओ-चरण मौसम पैटर्न — बादलों के आवरण, हवा के मिश्रण और सूर्यातप पर उनके प्रभावों के माध्यम से — जीबीआर में एसएसटी और विरंजन जोखिम को काफी हद तक नियंत्रित करते हैं, विशेष रूप से उत्तरी खंडों में जहां व्यापारिक हवा की परिवर्तनशीलता सबसे अधिक है। ह्यूजेस एट अल। [1] द्वारा प्रलेखित 2016 का विरंजन जीबीआर के लिए दर्ज इतिहास में सबसे गंभीर था, जो एल नीनो एसएसटी विसंगतियों और दीर्घकालिक ताप प्रवृत्ति के संयोजन से प्रेरित था। 2020 में एक बाद की विरंजन घटना — ला नीना वर्ष के दौरान — इस बात पर जोर दिया कि पृष्ठभूमि ताप अकेले अब गंभीर घटनाओं को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त है, भले ही एल नीनो प्रवर्धन न हो [7]।
ईएनएसओ चक्र के दौरान गोताखोर का अनुभव
- एल नीनो: कुछ स्थलों पर उथले थर्मोकलाइन्स, गर्म सतह का पानी, विरंजित या तनावग्रस्त कोरल, ऊपर की ओर उठने वाले क्षेत्रों में मछली और अकशेरुकी समूहों में कमी।
- ला नीना: मजबूत थर्मोकलाइन्स, गैलापागोस और सोकोरो में ठंडा ऊपर की ओर उठने वाला पानी, उच्च उत्पादकता, कुछ क्षेत्रों में बेहतर दृश्यता, विरंजन जोखिम में कमी।
- ईएनएसओ-तटस्थ: आम तौर पर स्थिर स्थितियां; ऊपर की ओर उठने वाले गंतव्यों में सर्वोत्तम समुद्री जीवन के अनुभवों के लिए इस चरण के आसपास गोताखोरों की योजना बनाएं।
- सभी चरण: पृष्ठभूमि महासागर का गर्म होना का मतलब है कि अधिकांश उष्णकटिबंधीय गोता स्थलों पर आधारभूत तापमान अब 20वीं सदी के औसत से 0.5-1.0°C ऊपर हैं — एल नीनो विसंगतियाँ इस पहले से ही ऊंचे स्तर पर अतिरिक्त हैं।
जलवायु परिवर्तन और ईएनएसओ का भविष्य
कै एट अल। [2] ने चरम एल नीनो घटनाओं का अनुमान लगाने के लिए 21-मॉडल सीएमआईपी5ensemble का उपयोग किया — जिसे गर्म पूल के एक स्पष्ट पूर्वी विस्तार और मध्य प्रशांत महासागर में वर्षा के बदलाव से परिभाषित किया गया है — यह आरसीपी8.5 उच्च-उत्सर्जन मार्ग के तहत आवृत्ति में लगभग दोगुना हो जाएगा, जो लगभग हर 10 साल में एक बार होगा बजाय हर 20 साल में एक बार। इस अनुमान के रीफ रिकवरी के लिए गहरे निहितार्थ हैं। होएघ-गुल्डबर्ग एट अल। [5] ने गणना की कि रीफ को एक गंभीर घटना के बाद संरचनात्मक जटिलता को ठीक करने के लिए कम से कम 10-15 साल की गैर-विरंजन स्थितियों की आवश्यकता होती है; दोगुनी एल नीनो आवृत्ति पर, रिकवरी गंभीर रूप से अधूरी रहेगी। क्वयातकोव्स्की एट अल। [7] ने आगे अनुमान लगाया कि SSP5-8.5 के तहत, उष्णकटिबंधीय महासागर का पीएच कम हो जाएगा और स्तरीकरण बढ़ जाएगा, जिससे उन्हीं रीफ प्रणालियों पर अम्लीकरण के दबाव के साथ थर्मल तनाव और बढ़ जाएगा।
सवाल अब यह नहीं है कि जलवायु परिवर्तन कोरल रीफ्स को प्रभावित करेगा या नहीं, बल्कि यह है कि बार-बार होने वाली थर्मल स्ट्रेस घटनाओं के आने वाले दशकों में कितने कोरल जीवित रहेंगे।— होएघ-गुल्डबर्ग एट अल।, साइंस, 2007 [5]
ईएनएसओ के आसपास गोताखोरों की योजना बनाना
नोआ का जलवायु भविष्यवाणी केंद्र 3-, 6-, और 9-महीने के लीड समय पर ईएनएसओ आउटलुक जारी करता है। नोआ कोरल रीफ वॉच डिग्री हीटिंग वीक (डीएचडब्ल्यू) उत्पाद समय के साथ एसएसटी विसंगतियों को एकीकृत करता है ताकि विश्व स्तर पर 200 से अधिक आभासी स्टेशनों पर वास्तविक समय में विरंजन जोखिम मूल्यांकन प्रदान किया जा सके। ईएनएसओ-संवेदनशील गंतव्यों — गैलापागोस, कोकोस द्वीप, जीबीआर, मालदीव — के लिए उच्च-मूल्य वाली यात्राओं की योजना बनाने वाले गोताखोरों को बुकिंग करने से पहले ईएनएसओ चरण पूर्वानुमान और वर्तमान डीएचडब्ल्यू मूल्यों दोनों का परामर्श लेना चाहिए। ला नीना या ईएनएसओ-तटस्थ विंडो आमतौर पर ऊपर उठने वाले स्थलों पर सबसे स्थिर, उत्पादक स्थितियाँ प्रदान करती हैं।
संदर्भ
- [1] ह्यूजेस, टी.पी., केरी, जे.टी., अल्वारेज़-नोरिएगा, एम. एट अल. (2017). प्रवालों का वैश्विक तापन और बार-बार व्यापक विरंजन. नेचर। doi:10.1038/nature21707
- [2] काई, डब्ल्यू., बोरलेस, एस., लेंगने, एम. एट अल. (2014). ग्रीनहाउस वार्मिंग के कारण अत्यधिक एल नीनो घटनाओं की बढ़ती आवृत्ति. नेचर क्लाइमेट चेंज। doi:10.1038/nclimate2100
- [3] मैकगोवन, एच.ए. एट अल. (2017). ग्रेट बैरियर रीफ, ऑस्ट्रेलिया में ईएनएसओ मौसम और प्रवाल विरंजन. जियोफिजिकल रिसर्च लेटर्स। doi:10.1002/2017GL074877
- [4] क्लर, डी.सी., स्ज़ोस्टेक, एल., मैकडेविट-इरविन, जे.एम., शेंज़, जे.जे., बॉम, जे.के. (2018). प्रवाल भित्तियों पर एल नीनो घटनाओं के वैश्विक पैटर्न और प्रभाव: एक मेटा-विश्लेषण. पीएलओएस वन। doi:10.1371/journal.pone.0190957
- [5] होएग-गुल्डबर्ग, ओ., ममबी, पी.जे., हूटेन, ए.जे. एट अल. (2007). तेजी से बदलते जलवायु और महासागर के अम्लीकरण के तहत प्रवाल भित्तियाँ. साइंस। doi:10.1126/science.1152509
- [6] फ्रोलिचर, टी.एल., फिशर, ई.एम., ग्रुबर, एन. (2018). वैश्विक तापन के तहत समुद्री ताप तरंगें. नेचर। doi:10.1038/s41586-018-0383-9
- [7] क्विट्कोव्स्की, एल., टोरेस, ओ., बोप, एल. एट अल. (2020). सीएमआईपी6 मॉडल अनुमानों से इक्कीसवीं सदी का महासागर तापन, अम्लीकरण, ऑक्सीजन की कमी, और ऊपरी-महासागरीय पोषक तत्व और प्राथमिक उत्पादन में गिरावट. बायोगियोसाइंसेज। doi:10.5194/bg-17-3439-2020
- [8] ओलिवर, ई.सी.जे. एट अल. (2021). समुद्री ताप तरंगें. एनुअल रिव्यू ऑफ मरीन साइंस। doi:10.1146/annurev-marine-032720-095144