Ecosystems

कहानी से शुरुआत

1991 में, आठ वैज्ञानिकों ने खुद को Biosphere 2 के अंदर बंद कर लिया — Arizona के रेगिस्तान में बना 1.27 हेक्टेयर का कांच-और-इस्पात का टेरारियम, जिसका लक्ष्य था सात आत्मनिर्भर पारिस्थितिकी तंत्रों (ecosystems) को फिर से रचना: वर्षावन (rainforest), महासागर (ocean), सवाना (savannah), मैंग्रोव (mangrove), रेगिस्तान (desert), कृषि क्षेत्र, और मानव आवास। $200 million की लागत से बना यह एक बंद पारिस्थितिक तंत्र को इंजीनियर करने का अब तक का सबसे महत्वाकांक्षी प्रयास था। योजना यह थी कि टीम वहाँ दो साल तक रहेगी, केवल पौधों द्वारा उत्पादित ऑक्सीजन में साँस लेगी, और केवल अंदर उगा हुआ ही खाएगी।

कुछ ही महीनों में, ऑक्सीजन का स्तर रहस्यमय ढंग से 20.9 % से गिरकर 14.5 % हो गया — जो 4,000 मीटर की ऊँचाई पर खड़े होने के बराबर है। टीम को बाहर से ऑक्सीजन की आपूर्ति करनी पड़ी। अधिकांश परागणकर्ता (pollinators) मर गए। चींटियाँ और तिलचट्टे (cockroaches) कीट आबादी (pest populations) के रूप में फैल गए। मॉर्निंग ग्लोरी (morning glory) की बेलों ने खाद्य फसलों का गला घोंट दिया। प्रयोग के अंत तक, बुलबुले के अंदर 25 में से 19 कशेरुकी (vertebrate) प्रजातियाँ विलुप्त हो चुकी थीं। वैज्ञानिकों ने बाद में ऑक्सीजन के रहस्य का स्रोत मिट्टी में मौजूद सूक्ष्मजीवों (microbes) द्वारा कंक्रीट को खाने में खोजा, जिसने CO₂ को अवशोषित कर लिया और पौधों को उसे वापस O₂ में बदलने से रोक दिया।

Biosphere 2 ने हमें एक विनम्र करने वाला सबक सिखाया: हम अभी तक शून्य से, यहाँ तक कि 1-हेक्टेयर का ऐसा पारिस्थितिकी तंत्र भी नहीं बना सकते जो खुद को बनाए रखे। वास्तविक Biosphere 1 — पृथ्वी — यह काम 3.8 अरब वर्षों से कर रही है, और हम तो अभी उसके नियमों को समझना शुरू ही कर रहे हैं।

यह फ़ाइल उन्हीं नियमों के बारे में है: पारिस्थितिकी तंत्र किस प्रकार संरचित होते हैं, ऊर्जा खाद्य शृंखलाओं (food chains) में कैसे प्रवाहित होती है, ऊर्जा के पिरामिड हमेशा ऊपर की ओर क्यों संकरे होते जाते हैं, और पदार्थ सजीव तथा निर्जीव घटकों के बीच कैसे चक्रित होता है।

UPSC के लिए यह क्यों महत्वपूर्ण है

पारिस्थितिकी तंत्र (Ecosystems) एक आधारभूत विषय है जो शेष Environment GS-III को आधार देता है — जैव विविधता (biodiversity), जलवायु परिवर्तन (climate change), प्रदूषण, संरक्षण — सब कुछ पारिस्थितिकी-तंत्र की सोच पर टिका है। Prelims प्रति वर्ष 1-2 तथ्यात्मक प्रश्न पूछता है (खाद्य शृंखला के प्रकार, पोषण स्तर/trophic levels, ऊर्जा पिरामिड के प्रतिशत)। Mains पारिस्थितिक सेवाओं (ecosystem services), तटीय/आर्द्रभूमि (coastal/wetland) पारिस्थितिकी तंत्रों, और मानवीय व्यवधान पर विश्लेषणात्मक प्रश्न पूछता है। साक्षात्कार बोर्ड अनुप्रयोगों की पड़ताल करते हैं — पुनर्स्थापन पारिस्थितिकी (restoration ecology), जलवायु परिवर्तन के प्रति पारिस्थितिकी-तंत्र-आधारित अनुकूलन (ecosystem-based adaptation)।