ગ્રીનહાઉસ ઇફેકટ -૧

આજથી આશરે ૧૦૩ વર્ષ પહેલાં ફ્રેન્ચ ગણિતશાસ્ત્રી જિયાબાપ્તિસ્ત ફોર્નિયેએ ગ્રીનહાઉસ ઇફેકટ કોને કહી શકાય અને તે કેવી રીતે થઇ શકે તેનું વૈજ્ઞાનિક વર્ણન પ્રથમ વખત કર્યુ હતું. ગ્રીનહાઉસ ઇફેકટની થિયરીને તેણે પોતાના બગીચામાં સાદા કાચઘર સુધી સિમિત રાખી હતી. જિયાબાપ્તિસ્ત ફોર્નિયેએ એક નાના પ્રયોગ દ્વારા માનવ જગતને પહાડ જેવડી મોટી ચિંતા કરવાની ભેંટ આપી હતી. એ બાદ સ્વીડીશ રસાયણશાસ્ત્રી સ્વાન્ટ એર્હેનિયલે માનવ જગતને જણાવ્યું હતું કે, કાર્બનડાયોકસાઇડને કારણે પૃથ્વી ગ્રીનહાઉસ બની શકે તેવી શકયતા છે. આજે આ શકયતા હકીકતનું રૂપ ધારણ કરી માનવ જગત સામે ઊભી છે.
સામાન્ય શબ્દોમાં ગ્રીનહાઉસ એટલે ખાસ કરીને ઠંડા પ્રદેશોના ફળ-ફૂલ અને શાકભાજીના છોડ માટે વાપરવામાં આવતું કાચઘર કે, જેની અંદર છોડને હૂંફાળું વાતાવરણ મળી રહે. ઈફેકટના સંદર્ભમાં વાત કરીએ તો સૂર્યના કિરણો પારદર્શક કાચ દ્વારા આ કાચઘરમાં અંદર પ્રવેશે પરંતુ તેમની ગરમીના ઓછા વેધક અધોરકત મોજાઓ પારદર્શક કાચની બહાર નીકળી શકવા માટે શકિતમાન હોતા નથી. આમ થવાથી કાચઘરની અંદર ગરમાટો રહે છે. કાચઘરની અંદર રહેલો આ ગરમાટો હૂંફાળું વાતાવરણ રાખે છે અને છોડને વિકસવા માટે તે જરૂરી છે.
જટિલ પ્રકૃતિનો આ સીધો સાદો નિયમ પૃથ્વીને પણ સચોટતાથી લાગુ પડે છે. પૃથ્વીના વાતાવરણમાં રહેલો કાર્બનડાયોકસાઇડ સૂર્યના કિરણો દ્વારા આવેલી ગરમીના અધોરકત કિરણોને તાત્કાલિક ફરી અંતરિક્ષમાં જવા દેતો નથી પણ તેને ફરી પૃથ્વીની તરફ પલોટે છે. પૃથ્વી તરફ પલોટાયેલા આ કિરણો ફરી પરાવર્તન પામે છે અને પ્રક્રિયા સતત થતી રહે છે. આ રીતે ઘણા પરાવર્તન પામ્યા બાદ ગરમીના આ મોજા કાર્બનડાયોકસાઇડના દરેક રેણુઓને 'બાયપાસ' કરી છેવટે અંતરિક્ષમાં પહોચે ખરા પણ, જે અલ્પ સમય માટે તે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં જળવાઇ રહે છે એ સમયે પૃથ્વીનું વાતાવરણ હૂંફાળું રહે છે. ખેર, પૃથ્વી ઉપર મહાલતી જીવસૃષ્ટિના અસ્તિત્વ માટે કુદરત અથવા કોઇ 'સુપર બ્રેઇન' દ્વારા સ્થાપિત થયેલી આ અનિવાર્ય પ્રક્રિયા છે. કરોડો વર્ષોથી સ્વયં સંચાલિત પૃથ્વી ઉપર હૂંફાળું વાતાવરણ જળવાઇ રહે એ માટે કાર્બનડાયોકસાઇડનું જરૂરી એવું ૦.૦૦૩% પ્રમાણ હોવું ફરજિયાત છે એવી જાણકારી માનવ જગતને સંશોધનો દ્વારા પ્રાપ્ત થઇ. જો કાર્બનડાયોકસાઇડનું આ પ્રમાણ હદ ઉપરાંત ઘટી જાય તો પૃથ્વીને ગરમાટો ન મળી શકતા તે ઠંડી પડી જાય અને હિમયુગનું આગમન થઇ શકે. જો કાર્બનડાયોકસાઇડનું આ પ્રમાણ હદ ઉપરાંત વધી જાય તો પૃથ્વી ક્રમશ: ગરમ થવા લાગે અને અંતે અગનગોળા જેવી ભઠ્ઠી બની શકે. હાલના સમયમાં આ પ્રક્રિયા થઇ રહી છે એવું કહી શકાય.
કરોડો વર્ષો પહેલાં કોઇ ચોક્કસ ક્ષણે વાતાવરણમાં કાર્બનડાયોકસાઇડનું આ સચોટ સંતુલન સ્થાપાયું હતું અને તે કોઇપણ પ્રકારના અન્ય હસ્તક્ષેપ વગર સચોટ રીતે જળવાઇ રહ્યું હતું. છેલ્લા કેટલાક વર્ષોથી માનવ જગત આ સંતુલનને અસંતુલિત કરી રહ્યો છે. ઔદ્યોગિક ક્રાંતિના ૨૫૦ વર્ષ બાદ માનવ જાતે અબજો ટનના હિસાબે કાર્બનડાયોકસાઇડ વાતાવરણમાં ઠાલવી દીધો છે. વધારાના આ કાર્બનડાયોકસાઇડને કારણે પૃથ્વીનું વાતાવરણ ગરમ રહે છે જેને માનવ જગતે 'ગ્લોબલ વોર્મિંગ' નામ આપ્યું છે. અહીં એક વાત નોંધનિય છે કે, ગ્લોબલ વોર્મિગ માટે ફકત કાર્બનડાયોકસાઇડ નહી પણ અન્ય વાયુ પણ પોતાની જવાબદારીઓ સ્વીકારે છે. આ રહ્યા તેમના નામ અને તેમને નોંધાવેલો ફાળો : હેલોકાર્બન(૫%), કલોરોફલુરોકાર્બન(૬%), નાઇટ્રસ ઓકસાઇડ(૬%), મિથેન(૧૯%) અને ઓફકોર્ષ કાર્બનડાયોકસાઇડ(૬૪%). અહીં દર્શાવેલી યાદીમાં કાર્બનડાયોકસાઇડનો ફાળો ગ્લોબલ વોર્મિગ માટે વધારે હોવાથી વૈજ્ઞાનિકોએ તેને ખલનાયક બનવી દીધો છે.
કરોડો વર્ષો પહેલા વાતાવરણમાં કાર્બનડાયોકસાઇડનું પ્રમાણ ૭૦% હતું. લાંબા સમયની કુદરતી પ્રક્રિયા દ્વારા કાર્બનડાયોકસાઇડનું આ પ્રમાણ ૦.૦૦૩% કેવી રીતે થયું તે જોઇએ. કરોડો વર્ષો પહેલા પૃથ્વીના આગની ભઠ્ઠી જેવા વાતાવરણમાં પણ પ્રાથમિક વનસ્પતિઓ અને સજીવો પેદા થયા જે પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા કાર્બનડાયોકસાઇડનું શોષણ કરી વાતાવરણમાં ઓકિસજન મુકત કરી રહ્યા હતા. કુદરતી રીતે આ પ્રક્રિયાને કારણે વાતાવરણમાં ઓકિસજન(પ્રાણવાયુ)નું પ્રમાણ વધવા લાગ્યું. જીવસૃષ્ટિ માટે વાતાવરણ અનુકૂળ થતાં બીજી વનસ્પતિઓનો ઉદ્‌ભવ થયો અને કાર્બનડાયોકસાઇડનું પ્રમાણ ઘટવા લાગ્યું. પૃથ્વી ઉપર વૈજ્ઞાનિક સંજોગોને આધિન કયાંક કાર્બોનેટના ખડકો બન્યા જેમાં કાર્બનડાયોકસાઇડે હંમેશાના માટે દફન થયો અને અમુક જથ્થાએ મહાસાગરોમાં સમાધિ લીધી. આમ, લાંબા ગાળાની આવી પ્રક્રિયાને કારણે વાતાવરણમાં કાર્બનડાયોકસાઇડનું ૦.૦૦૩% પ્રમાણ રહી જવા પામ્યું જે માનવ જગત માટે આર્શિવાદ સમાન હતું.
પૃથ્વી ઉપર માનવ જગતે જન્મ લીધા બાદ વિકાસની પગદંડી ઉપર પ્રગતિ કરી અને એ પછી ઓદ્યોગીક ક્રાંતિના નામે કુદરતી સંચાલનમાં હસ્તક્ષેપ કરવાનો શરૂ કર્યો. ભૂસ્તરમાં જમા થયેલો કોલસો અને પ્રેટ્રોલિયમનો જથ્થો મેળવવાની પ્રવૃતિઓનો આરંભ થયો અને એ સાથે જ માનવ જગતને મળ્યો અબજો ટન કાર્બનનો જથ્થો કે, જે ભૂસ્તરમાં કેદ થઇને પડયો હતો. આ કાર્બનનો વપરાશ થવાથી તેમાં રહેલાં કાર્બનના અણુઓએ વાતાવરણમાં રહેલા ઓકિસજનના અણુ સાથે મિત્રતા કરી લેતાં કાર્બનડાયોકસાઇડનું સ્વરૂપ ધારણ કર્યુ. આ રીતે પ્રાણવાયુ તરીકે ઓળખાતો ઓકિસજન કે જે માનવ જગતના અસ્તિત્વ માટે અનિવાર્ય છે એ જ પ્રાણવાયુના અણુએ કાર્બનના અણુઓ સાથે જોડાઇ જતાં પ્રાણવાયુનું સ્વરૂપ પ્રાણઘાતક બની ગયું. ઓદ્યોગીક ક્રાંતિના નામે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં આજ દિવસ સુધી આશરે ૮૨૫ ટન કરતા પણ વધારે કાર્બનડાયોકસાઇડ ઠલવાઇ ચૂકયો છે અને વાતાવરણનું સરેરાશ તાપમાન ૧૦ સેલ્સિયસ કરતાં પણ સહેજ ઓછું વધ્યું છે. અહીં આપણે યાદ કરવું રહ્યુ કે, પૃથ્વી ઉપર આવેલા છેલ્લા હિમયુગ માટે સરેરાશ તાપમાનમાં ૨૦ સેલ્સિયસનો ઘટાડો પૂરતો હતો.
પૃથ્વીના વાતાવરણમાં કાર્બનડાયોકસાઇડના જથ્થાનો અતિરેક થઇ જાય તો શું થઇ શકે તે જોઇએ : ખાસ કરીને અશ્મિજન્ય બળતણોના દહનથી છુટો પડતો કાર્બનનો અણુ આમ તો 'ડાહ્યો' છે પરંતુ વાતાવરણમાં રહેલા ઓકિસજનના અણુ સાથે તેનું સંયોજન થતાં તે કાર્બનડાયોકસાઇડનું સ્વરૂપ ધારણ કરે છે. આ કાર્બનડાયોકસાઇડનો રેણુ સૂર્યના કિરણોમાં રહેલા ગરમીના અધોરકત કિરણોને રોકી રાખવાનો ગુણધર્મ ધરાવે છે આમછતાં પણ આ કાર્બનડાયોકસાઇડ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં કેવા ખેલ કરે છે તેનો ચિતાર આપણે જોઇએ.
(ક્રમશ:)
વિનીત કુંભારાણા