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‘डार्क ऑक्सीजन’ की खोज और गहन सागरीय खनन

Lokesh Pal July 30, 2024 04:36 134 0

संदर्भ

हाल ही में नेचर जियोसाइंस में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, प्रशांत महासागर के क्लेरियन-क्लिपरटन जोन (Clarion-Clipperton Zone- CCZ) में सतह से 4,000 मीटर (13,000 फीट) नीचे स्थित खनिज भंडार से ऑक्सीजन निकलती है।

डार्क ऑक्सीजन क्या है?

  • समुद्र की सतह से हजारों फीट नीचे पूर्ण अंधकार में उत्पन्न होने वाली ऑक्सीजन को डार्क ऑक्सीजन कहा जाता है।
  • इस जल के नीचे के क्षेत्र को अथाह क्षेत्र (Abyssal Zone) कहा जाता है। 
  • प्रकाश संश्लेषण संभव होने के लिए इसे बहुत कम सूर्य का प्रकाश प्राप्त होता है। इसके बजाय, यहाँ जीवन-रूपों को ‘ग्रेट कन्वेयर बेल्ट’ नामक वैश्विक परिसंचरण द्वारा पहुँचाए गए जल से ऑक्सीजन मिलती है। 

कन्वेयर बेल्ट

  • वैज्ञानिक लंबे समय से यह समझ चुके हैं कि, पोषक तत्त्व समुद्र की सतह से उसकी गहराई तक कैसे पहुँचते हैं? 
    • जैसे ही फाइटोप्लांकटन की मृत्यु हो जाती हैं, वे डूब जाते हैं एवं समुद्र तल पर एकत्र हो जाते हैं लेकिन एक प्रश्न यह उठता है कि यदि पोषक तत्त्व लगातार समुद्र की गहराई में डूब जाते हैं तो सतही जल पोषक तत्त्वों से कैसे युक्त हो जाता है? 
  • कारण: कुछ सागरीय क्षेत्रों में, पोषक तत्त्वों से भरपूर गहन जल ऊपर की ओर बढ़ रहा था, या सतह पर आ रहा था।
    • महासागर एक सतत् वैश्विक लूप में धीरे-धीरे ऊपर से नीचे की ओर घूम रहा था। 
    • एक कन्वेयर बेल्ट की तरह, थर्मोहेलिन परिसंचरण पोषक तत्त्वों को महासागर के एक हिस्से से दूसरे हिस्से तक ले जाता है।

खोज क्यों महत्त्वपूर्ण है?

  • पूर्व के सिद्धांत पर प्रश्न उठाता है: यह लंबे समय से वैज्ञानिकों द्वारा मान्यता प्राप्त है, कि पौधे एवं शैवाल जैसे प्रकाश संश्लेषक, पृथ्वी पर ऑक्सीजन का मुख्य स्रोत हैं तथा इसे लोगों एवं जंतुओ दोनों को प्रदान करते हैं। 
  • इतनी गहराई पर ऑक्सीजन का उत्पादन असंभव माना जाता है क्योंकि पौधों को प्रकाश संश्लेषण के लिए पर्याप्त सूर्य का प्रकाश नहीं मिलता है।
  • हालाँकि, इस मामले में, पौधों द्वारा ऑक्सीजन का उत्पादन नहीं किया जा रहा है।

हालिया अध्ययन के बारे में

  • ऑक्सीजन की खोज: वैज्ञानिकों ने गहरे समुद्र में ऑक्सीजन उत्पन्न करने वाली एक अज्ञात प्रक्रिया की सूचना दी है, जहाँ अपर्याप्त सूर्य के प्रकाश के कारण प्रकाश संश्लेषण संभव नहीं है।
  • ऑक्सीजन मापन: जब वैज्ञानिक 4 किमी. की गहराई पर प्रयोग कर रहे थे, तो शोधकर्ताओं ने ऑक्सीजन के स्तर में अप्रत्याशित वृद्धि देखी, जो कभी-कभी दो दिनों के भीतर तीन गुना हो जाती थी, जबकि समुद्री जीवन द्वारा ऑक्सीजन के उपभोग के कारण स्तर में कमी आने की अपेक्षा थी।
    • उन्होंने वर्ष 2020 एवं 2021 में अनुवर्ती अध्ययन किए: प्रत्येक मामले में, उन्होंने सतह से एक उपकरण छोड़ा जो सागर तल पर उतरेगा, जहाँ यह सागर के जल के साथ-साथ तल की एक छोटी मात्रा को अलग करेगा तथा ऑक्सीजन के स्तर को का मापन करेगा। 
  • ऑक्सीजन का स्रोत: शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि ऑक्सीजन पॉलीमेटैलिक नोड्यूल्स द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है, जो विद्युत आवेश पैदा कर सकता है जो जल के अणुओं को विभाजित करता है, जिससे ऑक्सीजन निकलती है। 
    • नोड्यूल्स ने 0.95 V तक वोल्टेज प्रदर्शित किया, जिससे पता चलता है कि वे बैटरी सेल (Battery cells)  की तरह कार्य कर सकती हैं।
  • अध्ययन का स्थान: अध्ययन मेक्सिको के पश्चिमी तट पर स्थित क्लेरियन-क्लिपर्टन जोन में आयोजित किया गया था, जो पॉलीमेटेलिक नोड्यूल्स की उच्चतम सांद्रता के लिए जाना जाता है।

क्लेरियन-क्लिपर्टन जोन (Clarion-Clipperton Zone- CCZ) 

  • CCZ पूर्वी प्रशांत क्षेत्र में क्लेरियन एवं क्लिपर्टन फ्रैक्चर जोन के मध्य 5° से 20° उत्तर और 115o से 160° पश्चिम तक विस्तृत है। 
  • वैज्ञानिक एवं औद्योगिक अन्वेषण: इस क्षेत्र के वैज्ञानिक एवं औद्योगिक अन्वेषण का एक लंबा इतिहास रहा है। 
    • इस क्षेत्र को विश्व में पॉलीमेटेलिक नोड्यूल्स का सबसे अधिक संकेंद्रण माना जाता है, जिसमें 6 बिलियन टन मैंगनीज एवं 200 मिलियन टन से अधिक ताँबा तथा निकेल शामिल हैं।

  • ISA की भूमिका: चूँकि CCZ मुख्य रूप से राष्ट्रीय अधिकार क्षेत्र से परे समुद्र तटीय क्षेत्र है, इसलिए खनिज संसाधनों को अंतरराष्ट्रीय समुद्र तल प्राधिकरण (ISA) द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
  • ISA ने CCZ को विभिन्न खनन अन्वेषण अनुबंध क्षेत्रों में विभाजित किया है, जिन्हें राज्य प्रायोजित कांट्रेक्टर को सौंपा गया है
  • ISA की स्थापना वर्ष 1994 में हुई थी। 
  • मुख्यालय: किंग्स्टन, जमैका।
    • कार्य: राष्ट्रीय अधिकार क्षेत्र से परे अंतरराष्ट्रीय समुद्र तल में खनन एवं संबंधित गतिविधियों को विनियमित करना, जिसमें विश्व के अधिकांश महासागर शामिल हैं। 
    • ISA वर्ष 1982 में समुद्री कानून पर संयुक्त राष्ट्र कन्वेंशन के लागू होने पर अस्तित्व में आया।

गहन सागरीय खनन (Deep Sea Mining)

  • गहन सागरीय खनन: गहन सागरीय खनन एक उभरता हुआ उद्योग है, जिसका उद्देश्य समुद्र की सतह से खनिजों को निकालना है, जिसमें मैंगनीज नोड्यूल, समुद्री तल के बड़े सल्फाइड एवं कोबाल्ट क्रस्ट शामिल हैं।
  • क्षमता: इन नोड्यूल्स, निक्षेपों और परतों में निकेल, दुर्लभ मृदा तत्त्व, कोबाल्ट आदि जैसे पदार्थ होते हैं, जिनकी आवश्यकता बैटरियों और अन्य सामग्रियों के लिए होती है, जिनका उपयोग नवीकरणीय ऊर्जा के दोहन में किया जाता है, तथा साथ ही इनका उपयोग रोजमर्रा की तकनीक जैसे सेलफोन और कंप्यूटर में भी किया जाता है।
  • तीन प्रकार के खनन
    1. सागर तल से जमा-समृद्ध पॉलीमेटेलिक नोड्यूल्स  को हटाना।
    2. समुद्र तल से बड़े पैमाने पर सल्फाइड भंडार का खनन।
    3. चट्टान से कोबाल्ट क्रस्ट को अलग करना।

गहन सागरीय खनन का विनियमन

  • इंटरनेशनल सीबेड अथॉरिटी (ISA) वर्तमान में कंपनियों एवं देशों से खनन परमिट आवेदन स्वीकार कर रही है।
  • स्टेट को ISA के लिए आवेदन करना चाहिए, भले ही उन्होंने समुद्री कानून पर संयुक्त राष्ट्र कन्वेंशन पर हस्ताक्षर या अनुसमर्थन किया हो या नहीं।
  • देश अपने स्वयं के समुद्री क्षेत्र एवं विशेष आर्थिक क्षेत्रों का प्रबंधन करते हैं, जबकि उच्च सागर और अंतरराष्ट्रीय महासागर तल का प्रबंधन संयुक्त राष्ट्र समुद्री कानून सम्मेलन (UNCLOS) द्वारा किया जाता है। 
  • पर्यावरणीय चिंता
    • पारिस्थितिकी तंत्र के लिए खतरा: गहन सागरीय तल का केवल एक छोटा-सा हिस्सा ही खोजा गया है एवं संरक्षणवादियों को चिंता है, कि खनन से पारिस्थितिकी तंत्र को नुकसान होगा। 
    • संबद्ध क्षति: शोर, कंपन एवं प्रकाश प्रदूषण, साथ ही खनन प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले ईंधन तथा अन्य रसायनों के संभावित रिसाव एवं फैलाव।
    • समुद्री जीवन को नुकसान: एक बार जब मूल्यवान सामग्री निकाली जाती है, तो गारा तलछट के ढेर कभी-कभी वापस समुद्र में डाल दिए जाते हैं। यह फिल्टर फीडिंग प्रजातियों जैसे मूँगा एवं स्पंज आदि को नुकसान पहुँचा सकता है।

निष्कर्ष

यह खोज पृथ्वी पर ऑक्सीजन स्रोतों के बारे में हमारे ज्ञान को चुनौती देती है। इसलिए इस खोज के परिणाम जीवन के अस्तित्व के लिए आवश्यक स्थितियों के बारे में हमारी समझ को काफी हद तक बदल सकते हैं।

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