दुनिया के कुछ सबसे उन्नत रोबोट ग्रह के सबसे खतरनाक वातावरण में से एक में एक असाधारण अभियान की तैयारी कर रहे हैं। इस जुलाई से, स्वायत्त ड्रोन, रोबोटिक नौकाओं, पानी के नीचे के वाहनों और बुद्धिमान सेंसरों का एक बेड़ा ग्रीनलैंड की यात्रा करेगा ताकि यह जांच की जा सके कि इसके ग्लेशियर कैसे पिघल रहे हैं जहां वे समुद्र से मिलते हैं। मिशन, जिसे GIANT (ग्रीनलैंड आइस शीट टू अटलांटिक टिपिंग पॉइंट्स फ्रॉम आइस लॉस) के नाम से जाना जाता है, का उद्देश्य उन डेटा को इकट्ठा करना है जो वैज्ञानिक पहले कभी एकत्र नहीं कर पाए हैं। इन तेजी से बदलते ग्लेशियरों का अभूतपूर्व विस्तार से अध्ययन करके, शोधकर्ताओं को जलवायु मॉडल में सुधार करने, भविष्य में समुद्र के स्तर में वृद्धि को बेहतर ढंग से समझने और शुरुआती चेतावनी संकेतों की पहचान करने की उम्मीद है कि प्रमुख महासागर परिसंचरण प्रणालियां खतरनाक मोड़ पर पहुंच सकती हैं।
ग्रीनलैंड के ग्लेशियरों का अध्ययन करने के लिए वैज्ञानिकों को रोबोट की आवश्यकता क्यों है?
वह सीमा जहां ग्रीनलैंड के ग्लेशियर समुद्र से मिलते हैं, जलवायु विज्ञान में सबसे कम खोजे गए स्थानों में से एक है। विशाल बर्फ की चट्टानें, जिनमें से कुछ पानी से 100 मीटर से अधिक ऊपर हैं, बिना किसी चेतावनी के टूट सकती हैं, जिससे घर के आकार के हिमखंड संकीर्ण चट्टानों से टकरा सकते हैं। सतह के नीचे, शक्तिशाली पिघले पानी के ढेर, घुमावदार धाराएँ और पानी के नीचे छुपी हुई बर्फ की संरचनाएँ समान रूप से खतरनाक स्थितियाँ पैदा करती हैं।इन खतरों ने शोधकर्ताओं को उस पतली सीमा का निरीक्षण करने के लिए पर्याप्त करीब जाने से रोक दिया है जहां समुद्र का पानी सीधे ग्लेशियर की बर्फ से संपर्क करता है। फिर भी यह संकीर्ण क्षेत्र यह निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है कि ग्लेशियर कितनी जल्दी पिघलते हैं। पिछले अभियान अक्सर सिस्टम के केवल एक हिस्से पर केंद्रित होते थे, जैसे बर्फ, महासागर या वायुमंडल। नया मिशन उन सभी का एक साथ निरीक्षण करना चाहता है, वैज्ञानिकों का कहना है कि स्वायत्त प्रौद्योगिकी में हालिया प्रगति तक यह असंभव था।जैसा कि नेशनल यूनिवर्सिटी ऑफ सिंगापुर के समुद्री बर्फ ध्वनिकी विशेषज्ञ हरि विष्णु ने कहा, “हम वह मॉडल नहीं बना सकते जिसका हम निरीक्षण नहीं कर सकते,” आज जलवायु विज्ञान के सामने सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक पर प्रकाश डालते हुए।
ग्रीनलैंड की ओर जाने वाली रोबोट सेना से मिलें
यह अभियान रॉयल रिसर्च शिप सर डेविड एटनबरो से शुरू किया जाएगा, जो एक तैरती हुई अनुसंधान प्रयोगशाला है, जो जुलाई और अगस्त का अधिकांश समय दक्षिण-पूर्व ग्रीनलैंड में कांगेरलुसुआक के फजॉर्ड ग्लेशियरों के पास बिताएगी। विभिन्न वातावरणों में ग्लेशियर के व्यवहार की तुलना करने के लिए अगले साल उत्तर पश्चिमी ग्रीनलैंड में पीटरमैन ग्लेशियर के लिए दूसरे अभियान की योजना पहले ही बनाई जा चुकी है।एक मशीन पर निर्भर रहने के बजाय, वैज्ञानिकों ने एक संपूर्ण रोबोटिक बेड़ा इकट्ठा किया है, जिसमें प्रत्येक वाहन को एक विशिष्ट कार्य के लिए डिज़ाइन किया गया है।ऊबड़-खाबड़ ड्रोन ग्लेशियर के किनारों के करीब उड़ेंगे, उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले मानचित्र तैयार करेंगे और उन दरारों की निगरानी करेंगे जो हिमखंड के ढहने का कारण बन सकती हैं। सोनार से सुसज्जित एक रोबोटिक सतह पोत शोधकर्ताओं को खतरे में डाले बिना पानी के नीचे ग्लेशियर चेहरों को मापने के लिए तैरते हिमखंडों के बीच नेविगेट करेगा। समुद्र के तापमान, लवणता, धाराओं और जलमग्न बर्फ के आकार को रिकॉर्ड करने के लिए स्वायत्त पानी के नीचे के वाहन सतह से सैकड़ों मीटर नीचे गोता लगाएंगे।बेड़े के सबसे पहचाने जाने वाले सदस्यों में से एक इंटरनेट-प्रसिद्ध स्वायत्त पनडुब्बी बोटी मैकबोटफेस है, जो तैरती बर्फ के नीचे उसकी ज्यामिति का पता लगाएगी और अध्ययन करेगी कि समुद्र की स्थिति ग्लेशियर के व्यवहार को कैसे प्रभावित करती है। एक और पतला पानी के नीचे का वाहन, जिसका व्यास केवल 23 सेंटीमीटर है, तैरते ग्लेशियरों के नीचे की स्थितियों की जांच करने के लिए बर्फ में ड्रिल किए गए छेद के माध्यम से उतरेगा।अभियान में जीपीएस से सुसज्जित “भाला” भी तैनात किया जाएगा जो ग्लेशियर की सतहों में खुद को स्थापित करेगा और लगातार बर्फ की गति के बारे में जानकारी प्रसारित करेगा। छोटे स्क्रू-इन सेंसर समुद्र तल से 50 से 100 मीटर नीचे पानी के नीचे की बर्फ की चट्टानों से जुड़ जाएंगे, और वास्तविक समय में तापमान, अशांति और पिघलने की दर को रिकॉर्ड करते हुए ग्लेशियर के पिघलने पर स्वचालित रूप से अपनी स्थिति को समायोजित कर लेंगे।
ग्रीनलैंड की पिघलती बर्फ पूरे ग्रह को क्यों प्रभावित करती है?
ग्रीनलैंड में इतनी बर्फ है कि अगर यह पूरी तरह पिघल जाए तो वैश्विक समुद्र का स्तर लगभग सात मीटर तक बढ़ सकता है। हालाँकि ऐसा परिदृश्य कई शताब्दियों में सामने आएगा, बर्फ की चादर पहले से ही कुछ दशक पहले की तुलना में कहीं अधिक तेजी से अपना द्रव्यमान खो रही है।वैज्ञानिकों की सबसे बड़ी चिंताओं में से एक यह है कि मीठे पानी की यह बढ़ती मात्रा अटलांटिक मेरिडियनल ओवरटर्निंग सर्कुलेशन (एएमओसी) को कैसे प्रभावित कर सकती है, जो समुद्री धाराओं का एक विशाल नेटवर्क है जो उत्तरी गोलार्ध के अधिकांश हिस्से में जलवायु को विनियमित करने में मदद करता है। सिस्टम गर्म उष्णकटिबंधीय पानी को उत्तर की ओर ले जाता है, इससे पहले कि ठंडा, सघन पानी गहरे अटलांटिक में डूब जाए और फिर से दक्षिण की ओर बह जाए।जैसे ही अधिक मीठा पानी उत्तरी अटलांटिक में प्रवेश करता है, यह समुद्री जल की लवणता और घनत्व को कम कर देता है, जिससे इस परिसंचरण को जारी रखना कठिन हो जाता है। पृथ्वी वैज्ञानिक क्रिस्टिन पोइनार ने इस प्रक्रिया की तुलना गर्म, नमकीन सूप के सावधानीपूर्वक संतुलित बर्तन में ठंडा नल का पानी डालने से की है। वह कहती हैं कि बहुत अधिक ताज़ा पानी, धीरे-धीरे परिसंचरण को कमज़ोर कर सकता है।वैज्ञानिकों का मानना है कि कई सबूत पहले से ही संकेत देते हैं कि एएमओसी हाल के दशकों में कमजोर हो गया है। यदि मंदी काफी हद तक जारी रहती है, तो यह वर्षा के पैटर्न को बदल सकती है, कृषि को प्रभावित कर सकती है, समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र को बदल सकती है और पूरे यूरोप और दुनिया के अन्य हिस्सों में तापमान को प्रभावित कर सकती है।
छिपी हुई प्रक्रियाओं को जलवायु मॉडल अभी भी समझा नहीं सकते हैं
यद्यपि जलवायु मॉडल तेजी से परिष्कृत हो गए हैं, फिर भी वे ग्लेशियर पिघलने में शामिल कई प्रक्रियाओं को सरल बनाते हैं। अधिकांश लोग मानते हैं कि गर्म समुद्र का पानी गर्मी को सीधे बर्फ में स्थानांतरित करता है, जिससे वह पिघल जाती है। शोधकर्ताओं को अब संदेह है कि वास्तविकता काफी अधिक जटिल है।एक रहस्य में ग्लेशियर की बर्फ के अंदर फंसे प्राचीन हवा के छोटे बुलबुले शामिल हैं। जैसे ही बर्फ पिघलती है, ये बुलबुले निकल जाते हैं और आसपास के समुद्री जल में ऊपर आ जाते हैं। वैज्ञानिकों का मानना है कि वे गर्म समुद्र के पानी और ग्लेशियर की सतह के बीच मिश्रण को बढ़ा सकते हैं, जिससे मौजूदा मॉडलों की भविष्यवाणी की तुलना में अधिक गर्मी बर्फ तक पहुंच सकेगी।शोधकर्ताओं को यह भी बेहतर ढंग से समझने की उम्मीद है कि क्यों ग्लेशियर कभी-कभी नाटकीय रूप से शांत होने की घटनाओं के माध्यम से विशाल हिमखंड छोड़ते हैं जबकि अन्य समय में अपेक्षाकृत स्थिर रहते हैं। इन प्रक्रियाओं को मिलीमीटर-स्केल रिज़ॉल्यूशन पर देखने से पता चल सकता है कि कैसे छोटे भौतिक परिवर्तन अंततः बड़े ग्लेशियरों के ढहने का कारण बनते हैं, जिससे समुद्र के स्तर में वृद्धि के भविष्य के अनुमानों में सुधार होता है।
कृत्रिम बुद्धिमत्ता तय करेगी कि रोबोट कहां जाएंगे
पूरे मिशन में आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगी। किसी भी रोबोट के पानी में प्रवेश करने से पहले, एआई एल्गोरिदम उपग्रह इमेजरी को बर्फबारी, ग्लेशियर की गतिविधि, समुद्र के तापमान और अन्य पर्यावरणीय स्थितियों पर मौजूदा जानकारी के साथ जोड़ देगा।पूरे क्षेत्र में उपकरणों को समान रूप से वितरित करने के बजाय, सिस्टम उन क्षेत्रों की पहचान करेगा जहां वैज्ञानिक अनिश्चितता सबसे अधिक है। शोधकर्ता इन स्थानों को “ब्लाइंड स्पॉट” के रूप में संदर्भित करते हैं, जिससे अभियान को अपने अवलोकनों पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति मिलती है जहां नए डेटा का जलवायु अनुसंधान पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ेगा।
जलवायु पूर्वानुमान के लिए एक प्रमुख उन्नयन
मिशन के दौरान एकत्र की गई जानकारी को यूके अर्थ सिस्टम मॉडल में शामिल किया जाएगा, जो ब्रिटेन की अग्रणी जलवायु सिमुलेशन प्रणालियों में से एक है। वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि यह अभियान ग्लेशियर मॉडलिंग में अब तक के सबसे महत्वपूर्ण सुधारों में से एक प्रदान करेगा क्योंकि यह पृथ्वी की जलवायु प्रणाली के सबसे कम देखे गए हिस्सों में से एक से माप की आपूर्ति करेगा।अधिक सटीक सिमुलेशन से ग्लेशियर पीछे हटने, हिमखंड बनने, समुद्र के स्तर में वृद्धि और समुद्र परिसंचरण में बदलाव के पूर्वानुमानों में सुधार हो सकता है। शोधकर्ताओं को यह भी उम्मीद है कि निष्कर्ष एक प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली में योगदान देंगे जो यह पता लगाने में सक्षम होगी कि ग्रीनलैंड के ग्लेशियर जलवायु परिवर्तन बिंदुओं के करीब कब पहुंचने लगते हैं जिसके अंततः वैश्विक परिणाम हो सकते हैं।
जलवायु अन्वेषण में एक नया अध्याय
GIANT अभियान वैज्ञानिकों द्वारा पृथ्वी के सबसे दुर्गम वातावरण का अध्ययन करने के तरीके में एक मौलिक बदलाव का प्रतिनिधित्व करता है। मुख्य रूप से उपग्रहों या कभी-कभार जहाज-आधारित मापों पर निर्भर रहने के बजाय, शोधकर्ता स्वायत्त मशीनों के समन्वित बेड़े का उपयोग करके ग्रीनलैंड के ग्लेशियरों का हवा से, उनकी सतहों के पार और समुद्र के नीचे गहराई से निरीक्षण करेंगे।आधुनिक रोबोटिक्स की क्षमताओं का प्रदर्शन करने के अलावा, मिशन जलवायु विज्ञान के कुछ सबसे जरूरी सवालों का जवाब दे सकता है कि ग्लेशियर गर्म होती दुनिया पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं। सफल होने पर, यह विस्तृत अवलोकन प्रदान करेगा जो वैज्ञानिकों ने दशकों से चाहा है, जिससे जलवायु पूर्वानुमानों को बेहतर बनाने में मदद मिलेगी और साथ ही यह स्पष्ट तस्वीर भी मिलेगी कि ग्रह की सबसे बड़ी बर्फ की चादरें पृथ्वी के महासागरों, मौसम के पैटर्न और समुद्र तट के भविष्य को कैसे आकार दे सकती हैं।
