UPSC CSE Prelims
हरितगृह प्रभाव Previous Year Questions (PYQs)

Detailed Explanation:

उत्तर: विकल्प 4 — 1, 2 और 3

मीथेन हाइड्रेट निक्षेपों के बारे में तीनों कथन सही हैं। मीथेन हाइड्रेट बर्फ जैसी संरचनाएं हैं जो मीथेन को फंसाती हैं और गर्म होने की स्थिति में निकलने के लिए संवेदनशील होती हैं, जो एक संभावित जलवायु फीडबैक लूप बनाती हैं।

✅ कथन 1 – सही: ग्लोबल वार्मिंग पर्माफ्रॉस्ट और महासागर तलछट में मीथेन हाइड्रेट निक्षेपों को अस्थिर कर सकती है, जिससे मीथेन निकलता है—एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस जो वार्मिंग को बढ़ाती है।
✅ कथन 2 – सही: मीथेन हाइड्रेट के बड़े भंडार आर्कटिक टुंड्रा पर्माफ्रॉस्ट और महाद्वीपीय मार्जिन के साथ गहरे समुद्री तलछट में पाए जाते हैं।
✅ कथन 3 – सही: वायुमंडल में मीथेन हाइड्रॉक्सिल रेडिकल प्रतिक्रियाओं के माध्यम से लगभग 12 वर्षों के बाद कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो जाती है, हालांकि CO₂ वायुमंडल में बहुत लंबे समय तक बनी रहती है।

📝 संक्षिप्त नोट्स: मीथेन हाइड्रेट्स

• संरचना: बर्फ जैसी क्रिस्टलीय ठोस संरचनाएं जिनमें मीथेन अणु जल अणुओं के पिंजरों में फंसे होते हैं, उच्च दबाव और कम तापमान में स्थिर रहते हैं।
• प्रमुख स्थान: आर्कटिक पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्र और महाद्वीपीय मार्जिन पर समुद्रतल तलछट (300-500 मीटर गहराई), विशेष रूप से भारत के तट पर (कृष्णा-गोदावरी बेसिन)।
• जलवायु जोखिम: मीथेन 100 साल की अवधि में CO₂ की तुलना में ग्रीनहाउस गैस के रूप में 25-30 गुना अधिक शक्तिशाली है; निकलने से सकारात्मक फीडबैक लूप बनता है।
• ऑक्सीकरण प्रक्रिया: वायुमंडलीय मीथेन हाइड्रॉक्सिल रेडिकल (OH) के माध्यम से CO₂ में ऑक्सीकृत होती है जिसका औसत जीवनकाल ~12 वर्ष है।
• संभावित संसाधन: अनुमानित वैश्विक भंडार पारंपरिक प्राकृतिक गैस से अधिक है; भारत ने 2019 में सफल निष्कर्षण परीक्षण किया।
• अस्थिरता ट्रिगर: बढ़ता महासागर तापमान, दबाव परिवर्तन और पर्माफ्रॉस्ट पिघलना संग्रहीत मीथेन को मुक्त कर सकता है।

Detailed Explanation:

उत्तर: विकल्प 1 — वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ती सांद्रता के कारण पौधों की वृद्धि में वृद्धि

कार्बन निषेचन वह घटना है जिसमें वायुमंडलीय CO₂ की बढ़ी हुई सांद्रता पौधों में प्रकाश संश्लेषण की दर को बढ़ाती है, जिससे पौधों की वृद्धि और बायोमास उत्पादन में वृद्धि होती है। चूंकि CO₂ प्रकाश संश्लेषण के लिए एक प्रमुख सब्सट्रेट है, उच्च सांद्रता पौधों को अधिक शर्करा (ग्लूकोज) संश्लेषित करने की अनुमति देती है, जिससे वृद्धि दर में तेजी आती है। यह प्रभाव ग्लोबल वार्मिंग (तापमान वृद्धि), महासागर अम्लीकरण, या जलवायु परिवर्तन के प्रति अनुकूली प्रतिक्रियाओं से अलग है।

📝 संक्षिप्त नोट्स: कार्बन निषेचन और पादप शरीर क्रिया विज्ञान

• कार्बन निषेचन: वायुमंडलीय CO₂ स्तरों में वृद्धि के कारण प्रकाश संश्लेषण दर और पौधों की वृद्धि में सुधार।
• प्रकाश संश्लेषण की मूल बातें: पौधे CO₂, जल और सूर्य के प्रकाश को अवशोषित कर ग्लूकोज (C₆H₁₂O₆) का उत्पादन करते हैं और उपोत्पाद के रूप में ऑक्सीजन (O₂) छोड़ते हैं।
• वर्तमान CO₂ स्तर: वायुमंडलीय CO₂ सांद्रता लगभग 420 ppm (हाल के मापों के अनुसार) तक पहुंच गई है, जो लाखों वर्षों में सबसे अधिक है, मुख्य रूप से जीवाश्म ईंधन दहन और वनों की कटाई के कारण।
• वृद्धि प्रतिक्रिया: कई C3 पौधे (गेहूं, चावल, सोयाबीन) बढ़े हुए CO₂ के साथ महत्वपूर्ण वृद्धि वृद्धि दर्शाते हैं, हालांकि C4 पौधे (मक्का, गन्ना) कम प्रतिक्रिया दिखाते हैं।
• सीमाएं: कार्बन निषेचन लाभ पोषक तत्वों की उपलब्धता (नाइट्रोजन, फास्फोरस), जल तनाव, और तापमान चरम सीमा जैसे अन्य कारकों द्वारा सीमित होते हैं।
• पारिस्थितिकी तंत्र प्रभाव: जबकि बढ़ी हुई पौधों की वृद्धि अधिक कार्बन को अलग कर सकती है, यह प्रभाव बढ़ी हुई श्वसन, अपघटन और अन्य जलवायु परिवर्तन प्रभावों द्वारा ऑफसेट होता है।

Detailed Explanation:

कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) और अन्य ग्रीनहाउस गैसें पृथ्वी की सतह द्वारा उत्सर्जित अवरक्त विकिरण (ऊष्मा) को अवशोषित करती हैं जब यह सौर ऊर्जा को अवशोषित करती है।

यह फंसा हुआ अवरक्त विकिरण ग्रीनहाउस प्रभाव उत्पन्न करता है, जो वायुमंडलीय तापमान को धीरे-धीरे बढ़ाता है—न कि पराबैंगनी या सभी सौर विकिरण, बल्कि विशेष रूप से पृथ्वी से पुनः उत्सर्जित दीर्घ-तरंग अवरक्त को।