বিশ্বব্যাপী কার্বন চক্র পৃথিবীর জলবায়ুর উপর যথেষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োগ করে। তবুও, পৃথিবীতে জীবন গত 3.7 বিলিয়ন বছর ধরে মারধর করে চলেছে। পৃথিবীর ইতিহাস বোঝা, নৃতাত্ত্বিক জলবায়ু পরিবর্তনের দীর্ঘমেয়াদী প্রভাব এবং গ্রহের বাসযোগ্যতা নির্ভর করে কিভাবে ভূতাত্ত্বিক সময়ের স্কেলে জলবায়ু বজায় রাখা হয়।
এমআইটি বিজ্ঞানীরা নিশ্চিত করেছেন যে পৃথিবীতে একটি "স্থিতিশীল প্রতিক্রিয়া" প্রক্রিয়া রয়েছে যা লক্ষ লক্ষ বছর ধরে কাজ করে জলবায়ুকে প্রান্ত থেকে ফিরিয়ে আনতে এবং একটি স্থির, বাসযোগ্য সীমার মধ্যে বিশ্বব্যাপী তাপমাত্রা বজায় রাখতে।
বিজ্ঞানীদের মতে, সেই সম্ভাব্য প্রক্রিয়া হল সিলিকেট আবহাওয়া। এটি একটি ভূতাত্ত্বিক প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে সিলিকেট শিলাগুলির ধীর এবং স্থির আবহাওয়ায় রাসায়নিক বিক্রিয়া জড়িত থাকে যা শেষ পর্যন্ত আকৃষ্ট হয় কার্বন - ডাই - অক্সাইড বায়ুমণ্ডলের বাইরে এবং সমুদ্রের পলিতে, গ্যাসকে পাথরে আটকে রাখে।
দীর্ঘদিন ধরে, বিজ্ঞানীরা ধারণা করেছিলেন যে সিলিকেট আবহাওয়া নিয়ন্ত্রণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রয়েছে পৃথিবীর কার্বন চক্র. এর প্রক্রিয়াটি কার্বন ডাই অক্সাইড - এবং বৈশ্বিক তাপমাত্রা - নিয়ন্ত্রণে রাখতে ভূতাত্ত্বিকভাবে ধ্রুবক শক্তি সরবরাহ করতে পারে। যাইহোক, এখন পর্যন্ত এই ধরনের প্রতিক্রিয়া ক্রমাগত অপারেশনের জন্য কোন সরাসরি প্রমাণ পরিলক্ষিত হয়নি।
এই গবেষণার জন্য, বিজ্ঞানীরা প্যালিওক্লাইমেট ডেটা অধ্যয়ন করেছেন যা গত 66 মিলিয়ন বছরে গড় বৈশ্বিক তাপমাত্রায় পরিবর্তন রেকর্ড করেছে। পরবর্তীতে একটি গাণিতিক বিশ্লেষণ প্রয়োগ করে, দলটি নির্ধারণ করে যে তথ্যটি ভূতাত্ত্বিক টাইমস্কেলে বৈশ্বিক তাপমাত্রায় স্থিতিশীল ঘটনার বৈশিষ্ট্যযুক্ত কোনো প্যাটার্ন প্রকাশ করেছে কিনা।
তারা আবিষ্কার করেছে যে, কয়েক হাজার বছর ধরে, সত্যিই একটি ধ্রুবক প্যাটার্ন বলে মনে হচ্ছে যেখানে পৃথিবীর তাপমাত্রার দোলনগুলি নিয়ন্ত্রণ করা হয়েছে। এই প্রভাবের সময়কাল সিলিকেট আবহাওয়ার জন্য পূর্বাভাসিত সময়সীমার সাথে তুলনীয়।
বিজ্ঞানীরা ভূতাত্ত্বিক ইতিহাসের মাধ্যমে বৈশ্বিক তাপমাত্রার ওঠানামার ডেটা দেখেছিলেন। তারা নিশ্চিত করতে চেয়েছিল যে প্রতিক্রিয়া স্থিতিশীল করা সত্যিই কাজ করছে কিনা। তারা সংরক্ষিত সহ পূর্ববর্তী গবেষকদের দ্বারা প্রাপ্ত বিভিন্ন বৈশ্বিক তাপমাত্রার রেকর্ড ব্যবহার করেছে অ্যান্টার্কটিক বরফ প্রাগৈতিহাসিক সামুদ্রিক জীবাশ্ম এবং শেলগুলির রাসায়নিক মেকআপের কোর এবং ডেটা।
এমআইটি এর আর্থ, অ্যাটমোস্ফিয়ারিক এবং প্ল্যানেটারি সায়েন্সেস (ইএপিএস) বিভাগের একজন স্নাতক ছাত্র কনস্ট্যান্টিন আর্নশেইড বলেছেন, "এই পুরো অধ্যয়নটি কেবলমাত্র সম্ভব কারণ এই গভীর সমুদ্রের তাপমাত্রার রেকর্ডগুলির রেজোলিউশনের উন্নতিতে দুর্দান্ত অগ্রগতি হয়েছে। এখন আমাদের কাছে 66 মিলিয়ন বছর পিছনের ডেটা রয়েছে, যেখানে ডেটা পয়েন্টগুলি বেশিরভাগ হাজার বছরের ব্যবধানে রয়েছে।"
গবেষণায় বিজ্ঞানীরা যে গাণিতিক বিশ্লেষণ ব্যবহার করেছিলেন তাতে স্টোকাস্টিক ডিফারেনশিয়াল সমীকরণ অন্তর্ভুক্ত ছিল। এই সমীকরণগুলি সাধারণত ব্যাপকভাবে ওঠানামা করা ডেটাসেটের নিদর্শনগুলি প্রকাশ করতে ব্যবহৃত হয়।
Arnscheidt ব্যাখ্যা করেন, "আমরা বুঝতে পেরেছি যে এই তত্ত্বটি আপনি যা আশা করবেন তার জন্য ভবিষ্যদ্বাণী করে পৃথিবীর তাপমাত্রা কিছু নির্দিষ্ট সময়কালের উপর কাজ করে ফিডব্যাক ছিল কিনা তা দেখার জন্য ইতিহাস।"
এই পদ্ধতির জন্য ধন্যবাদ, বিজ্ঞানীরা গত 66 মিলিয়ন বছরে গড় বৈশ্বিক তাপমাত্রার ইতিহাস বিশ্লেষণ করতে পারে। তারা প্রতিটি টাইমস্কেলের মধ্যে প্রতিক্রিয়া স্থিতিশীল করার কোনো নিদর্শন আবির্ভূত হয়েছে কিনা তাও নির্ধারণ করেছে।
এমআইটির ভূ-পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক ড্যানিয়েল রথম্যান বলেন, “কিছু পরিমাণে, এটা মনে হচ্ছে আপনার গাড়ি রাস্তায় দ্রুত গতিতে চলেছে, এবং আপনি যখন ব্রেক লাগান, আপনি থামার আগে অনেকক্ষণ ধরে স্লাইড করেন। একটি টাইমস্কেল রয়েছে যার উপর ঘর্ষণ প্রতিরোধ, বা স্থিতিশীল প্রতিক্রিয়া, যখন সিস্টেমটি একটি স্থির অবস্থায় ফিরে আসে তখন শুরু হয়।"
প্রতিক্রিয়া স্থির না করে সময়ের সাথে সাথে তাপমাত্রার ওঠানামা বাড়তে হবে। যাইহোক, দলের তদন্ত এমন একটি শাসন শনাক্ত করেছে যেখানে পরিবর্তনগুলি উন্নতি হয়নি, পরামর্শ দেয় যে ওঠানামা অত্যধিক হওয়ার আগে একটি স্থিতিশীল প্রক্রিয়া ছিল। সিলিকেট আবহাওয়ার জন্য বিজ্ঞানীদের দ্বারা ভবিষ্যদ্বাণী করা শত শত হাজার বছর এই স্থিতিশীল প্রভাবের সময়কালের সাথে মিলে যায়।
বিজ্ঞানীরা খুঁজে পেয়েছেন যে ডেটা দীর্ঘ সময়কালের উপর কোন স্থিতিশীল প্রতিক্রিয়া প্রকাশ করেনি। অর্থাৎ, এক মিলিয়ন বছরের বেশি সময়কালে বিশ্বব্যাপী তাপমাত্রার পুনরাবৃত্ত কোনো টান-ব্যাক বলে মনে হয় না। এই দীর্ঘ সময়কাল ধরে, তাহলে, কী বিশ্বব্যাপী তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে রেখেছে?
রথম্যান বললেন, "একটি ধারণা আছে যে 3 বিলিয়ন বছরেরও বেশি সময় পরেও কেন জীবন এখনও বিদ্যমান তা নির্ধারণে সুযোগ একটি প্রধান ভূমিকা পালন করেছে।"
অন্য কথায়, পৃথিবীর তাপমাত্রা যেমন দীর্ঘ সময় ধরে ওঠানামা করে, এই ওঠানামাগুলি ভূতাত্ত্বিক অর্থে এমন একটি সীমার মধ্যে হতে পারে যা একটি স্থিতিশীল প্রতিক্রিয়া, যেমন সিলিকেট আবহাওয়া, পর্যায়ক্রমে জলবায়ুকে নিয়ন্ত্রণে রাখতে পারে, এবং বিন্দু থেকে আরো, একটি বাসযোগ্য অঞ্চলের মধ্যে.
জার্নাল রেফারেন্স:
- কনস্ট্যান্টিন ডব্লিউ আর্নশেইড এট আল। বিভিন্ন সময় স্কেলে আর্থ সিস্টেম ফিডব্যাক স্থিতিশীল করার উপস্থিতি বা অনুপস্থিতি। বিজ্ঞান অগ্রগতি। ডোই: 10.1126/sciadv.adc9241
