कार्बोनेट क्षतिपूर्ति गहराई Carbonate Compensation Depth (CCD)

• कार्बोनेट क्षतिपूर्ति गहराई (CCD) समुद्र में एक विशिष्ट गहराई है जिसके नीचे कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃) जमा होने की तुलना में तेज़ी से घुलता है, जिसका अर्थ है कि समुद्र तल पर कोई कैल्शियम कार्बोनेट तलछट नहीं बन सकता है।
• अधिक सटीक रूप से, CCD को समुद्र की वह गहराई के रूप में परिभाषित किया जाता है जिस पर सतह से कैल्शियम कार्बोनेट की आपूर्ति की दर समुद्री जल में इसके घुलने की दर के बराबर होती है।
• CCD से कम गहराई पर, कैल्शियम कार्बोनेट के गोले और कण समुद्र तल पर जमा हो सकते हैं। लेकिन CCD से नीचे, ये गोले तलछट में दबने से पहले ही घुल जाते हैं।

CCD कैसे काम करता है?

कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादन

• महासागर की ऊपरी परतों में, छोटे समुद्री जीव जिन्हें प्लवक कहा जाता है जैसे कि फोरामिनिफेरा, कोकोलिथोफोरस और टेरोपोड्स कैल्शियम कार्बोनेट (कैल्साइट या एरागोनाइट के रूप में) से बने गोले या टेस्ट बनाते हैं।
• ये जीव मर जाते हैं और उनके कैल्शियम कार्बोनेट के गोले पानी के स्तंभ में डूब जाते हैं।

गहरे पानी में विघटन

• जैसे-जैसे गोले गहरे डूबते हैं, दबाव बढ़ता है, तापमान घटता है और घुले हुए CO₂ की सांद्रता बढ़ती है।
• इन परिवर्तनों के कारण समुद्र का पानी CaCO₃ के सापेक्ष अधिक अम्लीय और कम संतृप्त हो जाता है, जिससे गोले घुल जाते हैं।

महत्वपूर्ण गहराई क्षेत्र

• संतृप्ति क्षितिज: वह गहराई जिस पर समुद्री जल CaCO₃ से संतृप्त हो जाता है। इस बिंदु से नीचे, विघटन शुरू होता है।
• लाइसोक्लाइन: वह गहराई जिस पर CaCO₃ के घुलने की दर तेज़ी से बढ़ने लगती है।
• CCD: वह गहराई जिस पर CaCO₃ का 100% घुल जाता है और समुद्र तल पर कोई संचय नहीं होता।

CCD क्यों गहरा हो रहा है?

• हाल ही में हुए शोध के अनुसार, CCD का विस्तार हो रहा है और यह समुद्र में और भी गहराई में जा रहा है। 
• इसका मतलब है कि कैल्शियम कार्बोनेट के कण अब पहले से ज़्यादा गहराई पर घुल रहे हैं।

CCD के गहरा होने का क्या कारण है?

महासागर का अम्लीकरण

• महासागर द्वारा वायुमंडलीय CO₂ के अवशोषण से कार्बोनिक एसिड (H₂CO₃) का निर्माण होता है।
• इससे समुद्री जल का pH कम हो जाता है और कैल्शियम कार्बोनेट की संतृप्ति कम हो जाती है, खास तौर पर गहरे पानी में।

गहरे पानी में घुली हुई CO₂ की मात्रा में वृद्धि

• जैसे-जैसे पानी के पिंड उच्च अक्षांश वाले क्षेत्रों में डूबते हैं और समुद्र तल के साथ आगे बढ़ते हैं, वे विघटित कार्बनिक पदार्थों से श्वसन CO₂ जमा करते हैं, जिससे अम्लता और बढ़ जाती है।

जलवायु परिवर्तन के प्रभाव

• ध्रुवीय बर्फ का पिघलना और थर्मोहेलिन परिसंचरण में परिवर्तन महासागर रसायन विज्ञान और ऊर्ध्वाधर मिश्रण को प्रभावित करते हैं, संभवतः CCD को प्रभावित करते हैं।
• वैश्विक तापमान में वृद्धि जैविक उत्पादकता को बदल सकती है, जिससे गहरे पानी में कैल्शियम कार्बोनेट की आपूर्ति की दर बदल सकती है।

सतह उत्पादकता में परिवर्तन

• सतह पर कम कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादन (प्लवक की आबादी में गिरावट के कारण) का मतलब है कि कम CaCO₃ गहरे समुद्र तक पहुँचता है।

CCD का गहरा होना चिंता का विषय क्यों है?

कार्बोनेट तलछट विघटन

• CCD के नीचे, कोई कार्बोनेट तलछट जमा नहीं हो सकता है।
• यह समुद्री तलछट रिकॉर्ड को प्रभावित करता है, जिसका उपयोग पृथ्वी के जलवायु इतिहास का अध्ययन करने के लिए किया जाता है।

समुद्री जीवन पर प्रभाव

• समुद्री जीव जो अपने खोल के लिए कैल्शियम कार्बोनेट पर निर्भर करते हैं जैसे कि कोरल, मोलस्क और प्लवक, उन्हें जीवित रहना मुश्किल हो सकता है क्योंकि समुद्री रसायन CaCO₃ के लिए अधिक संक्षारक हो जाता है।

कार्बन चक्र असंतुलन

• महासागरीय कार्बन पंप, जो वायुमंडलीय CO₂ स्तरों को विनियमित करने में मदद करता है, समुद्र तल पर CaCO₃ के कुशल जमाव पर निर्भर करता है।
• गहराते CCD का मतलब है कम दीर्घकालिक कार्बन दफन, जो संभावित रूप से जलवायु परिवर्तन को तेज करता है।

वर्तमान रुझान और क्षेत्रीय भिन्नता

• CCD स्थिर नहीं है: यह महासागर बेसिन के अनुसार भिन्न होता है और तापमान, दबाव, CO₂ सांद्रता और जैविक उत्पादकता पर निर्भर करता है।
• उदाहरण के लिए:
  • उत्तरी अटलांटिक में, CCD लगभग 4,500-5,000 मीटर है।
  • प्रशांत महासागर में, जहां गहरे पानी में CO₂ की सांद्रता अधिक है, सी.सी.डी. उथली (~4,000 मीटर) हो सकती है।
• हाल के शोध से संकेत मिलता है कि समुद्र के कई हिस्सों में, सी.सी.डी. पिछली शताब्दी में कई सौ मीटर तक गहरी हो गई है।