ಪ್ರಾಗೈತಿಹಾಸಿಕ ಬಂಡೆ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳಲ್ಲಿ ಭೂ ಗ್ರಹದ ಇತಿಹಾಸದ ಗುರುತು

17ನೇ ಏಪ್ರಿಲ್ 2023
– ಶ್ರೀವಲ್ಲಭ್ ದೇಶಪಾಂಡೆ

ಸುಮಾರು 200 ಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ನಮ್ಮ ಈ ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಆಮ್ಲಜನಕವು ಆವರಿಸುತ್ತಿದ್ದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಈ ಭೂಮಿಯು ಹೇಗಿದ್ದಿತು?

ಆಂಧ್ರಪ್ರದೇಶದ ಕಡಪ ಜಿಲ್ಲೆಯ ವೇಂಪಲ್ಲೆ ಎಂಬಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಾದ ಡೋಲೋಮೈಟ್ (ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್) ನಿಕ್ಷೇಪದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿ ಮೇಲಿನ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಯತ್ನವನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐಐಎಸ್‌ಸಿ) ಮತ್ತು ಟೆನಿಸ್ಸೀ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು ಇದರ ನೆರವಿನಿಂದ ಬಹುಮಟ್ಟಿಗೆ ಆ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ (ಪ್ಯಾಲಿಯೋ ಪ್ರೊಟೆರೋಜೋಯಿಕ್ ಯುಗ) ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದ ಕಡಿಮೆ ಆಳದ ಒಳನಾಡು ಸಮುದ್ರದ ಉಷ್ಣತೆ ಹಾಗೂ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅಂದಾಜಿಸಿದ್ದಾರೆ.

ಅವರ ಈ ಶೋಧನೆಗಳು ಆ ಅವಧಿಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಹಾವಸೆಗಳ (ಆಲ್ಗೆ) ಹುಟ್ಟು ಹಾಗೂ ಅವುಗಳ ಪಸರಿಸುವಿಕೆಗೆ ಹೇಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿತ್ತು ಎಂಬ ಬಗ್ಗೆ ಒಳನೋಟಗಳನ್ನು ಲಭ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತವೆ.
ಇದು, ನಮ್ಮ ಗ್ರಹದ ಹಿಂದಿನ ಇತಿಹಾಸದ ಬಗ್ಗೆ
ಪ್ರಾಚೀನ ಬಂಡೆಗಳ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಎಂತೆಂತಹ ಅಮೂಲ್ಯ ಮಾಹಿತಿ ಹುದುಗಿದೆ ಎಂಬ ಬಗ್ಗೆಯೂ ಬೆಳಕು ಚೆಲ್ಲುತ್ತದೆ.

“ನಮ್ಮ ಗ್ರಹದ ಕಥೆಯು ಬಂಡೆಗಳ ವಿವಿಧ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಬರೆಯಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಐಐಎಸ್‌ಸಿ ವಿಜ್ಞಾನ ಕೇಂದ್ರದ (CEaS) ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಹಾಗೂ ‘ಕೆಮಿಕಲ್ ಜಿಯಾಲಜಿ’ಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿರುವ ಅಧ್ಯಯನ ವರದಿಯ ಸಹ-ಲೇಖಕರಾದ ಪ್ರೊಸೆಂಜಿತ್ ಘೋಷ್.

ನಮ್ಮ ಭೂಗ್ರಹವು ಎಲ್ಲಾ ಕಾಲಘಟ್ಟಗಳಲ್ಲೂ ಈಗಿರುವ ರೀತಿಯಲ್ಲೇ ಯಥಾವತ್ ಎನ್ನುವಂತೆ ಜೀವಪೂರಕವಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಇದು ಹವಾಮಾನ ವೈಪರೀತ್ಯದ ಹಲವಾರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಹಾದು ಬಂದಿದೆ. ನಮ್ಮ ನೆರೆಯ ಗ್ರಹವಾದ ಶುಕ್ರ ಗ್ರಹದಲ್ಲಿರುವಂತೆಯೇ ಜೀವಜಂತುಗಳಿಗೆ ತೀವ್ರ ನಂಜಾಗಿ ಪರಿಣಮಿಸುವಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಯಾಕ್ಸೈಡ್ ಇದ್ದ ಅವಧಿಯನ್ನೂ ಇದು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಆದರೆ, ಪ್ಯಾಲಿಯೋಪ್ರೊಟೆರೋಜೋಯಿಕ್ ಕಾಲಘಟ್ಟದ ಪಳೆಯುಳಿಕೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ನಡೆಸಲಾಗಿರುವ ಹಲವಾರು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಅಂತಹ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲೂ ಒಂದಷ್ಟು ಜೀವಿಗಳು ಇದ್ದಿರಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ.

ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿದ್ದ ಅಪಾರ ಪ್ರಮಾಣದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಯಾಕ್ಸೈಡ್ (CO2) ಸಮುದ್ರದಿಂದ ಹೀರಲ್ಪಟ್ಟು ಡೋಲೋಮೈಟ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಂದಿಯಾದವು ಎಂಬುದು CEaSದಲ್ಲಿ ಈ ಮುಂಚೆ ಪಿಎಚ್‌.ಡಿ. ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯಾಗಿದ್ದ ಹಾಗೂ ಪ್ರಸ್ತುತ ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಲೇಖಕರಲ್ಲಿ ಒಬ್ಬರಾದ ಯೋಗರಾಜ್ ಬ್ಯಾನರ್ಜಿ ಅವರ ವಿವರಣೆ.

“ಡೋಲೋಮೈಟ್ ಎಂಬುದು ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನ ನೇರ ಪ್ರಕ್ಷೇಪವಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಮುದ್ರ ನೀರಿನ ರಾಸಾಯನಿಕತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಸುಳಿವುಗಳನ್ನು ನೀಡುವ ಜೊತೆಗೆ ಸಮುದ್ರ ನೀರಿನ ಉಷ್ಣತೆಯ ಬಗೆಗೂ ಸುಳಿವು ನೀಡುತ್ತದೆ” ಎಂದು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ ಅಮೆರಿಕದ ಟೆನಿಸ್ಸೀ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಭೂ ಮತ್ತು ಗ್ರಹ ವಿಜ್ಞಾನಗಳ ವಿಭಾಗದ ಸಂಶೋಧಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ರಾಬರ್ಟ್ ರೈಡಿಂಗ್.

ಸಂಶೋಧಕರ ತಂಡದವರು ‘ಚೆರ್ಟ್’ನಿಂದ, ಅಂದರೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮಾಣು ಜೀವಿಗಳು (ಮೈಕ್ರೋಬ್ ಗಳು) ಮತ್ತು ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನ ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿವರ್ತನೆಯಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಗಟ್ಟಿ ಬಂಡೆಗಳಿಂದ ಡೋಲೋಮೈಟ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದರು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಅವುಗಳ ಅಡಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ನಿಕ್ಷೇಪಗೊಂಡ ಡೋಲೋಮೈಟಿಕ್ ಲೈಮ್- ಮಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಮಾದರಿಗಳನ್ನೂ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದರು.

ಬಂಡೆಯ ಯಾವ ಸ್ತರದಲ್ಲಿ ಡೋಲೋಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಮಡ್ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಮೊದಲಿಗೆ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದ ತಜ್ಞರು, ಆಮೇಲೆ ಅದನ್ನು ಅಲ್ಲಿಂದ ಬಗೆದು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಕ್ಕೆ ತಂದರು. ನಂತರ ಅವರು ‘ಕ್ಲಂಪ್ಡ್ ಐಸೋಟೋಪ್ ಥರ್ಮೋಮೆಟ್ರಿ’ ಎಂಬ ತಾಂತ್ರಿಕತೆ ಬಳಸಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು. ಅಂದಹಾಗೆ, ಇಂಗಾಲ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಬಂಧಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅವಲೋಕಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಿಕ್ಷೇಪದ ಉಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅಂದಾಜಿಸಲು ಈ ತಾಂತ್ರಿಕತೆಯು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಎರಡು ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ ಡೋಲೋಮೈಟ್- ಮಡ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸತತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳಿಗೆ ಒಳಪಡಿಸಿದ ಮೇಲೆ ತಜ್ಞರ ತಂಡದವರು ಆ ಕಾಲಘಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನ ಉಷ್ಣತೆಯು ಸುಮಾರು 20°C ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಹಾಕಿದ್ದಾರೆ.

ಇದು ಈ ಹಿಂದಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಂದ ಕಂಡುಬಂದಿದ್ದ ಅಂಶಕ್ಕಿಂತ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಅದೇ ಅವಧಿಯ ‘ಚೆರ್ಟ್’ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದ್ದ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಂದ ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನ ಉಷ್ಣತೆ ಸುಮಾರು 50°C ಇದ್ದಿರಬೇಕು ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿತ್ತು.
ಈಗಿನ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆ ಇತ್ತು ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿರುವುದು ಆಗಿನ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳು ಜೀವಪೂರಕವಾಗಿದ್ದವು ಎಂಬ ಪ್ರತಿಪಾದನೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸರಿಹೊಂದುತ್ತದೆ.

ಪ್ರೊಟೆರೋಜೋಯಿಕ್ ಕಾಲಘಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇದ್ದ ನೀರು ಕೇವಲ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮಸ್ಥಾನಿಗಳಿಂದ ಅಥವಾ ಜಲಜನಕದ ಸ್ವರೂಪಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಭಾರಜಲ ಮಾತ್ರವೇ ಆಗಿತ್ತು ಎಂದು ಈ ಮುಂಚೆ ಭಾವಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಆದರೆ, ಇದೀಗ ನಡೆದಿರುವ ಅಧ್ಯಯನವು ಹಗುರ-ಜಲ, ಅಂದರೆ, ಈಗಲೂ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ನೀರು ಕೂಡ ಆ ಕಾಲಘಟ್ಟದಲ್ಲಿತ್ತು ಎಂಬುದನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

ಈ ಎಲ್ಲ ಸಂಗತಿಗಳು, ಅಂದರೆ, ಸಮುದ್ರ ನೀರಿನ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಹಗುರ-ಜಲದ ಇರುವಿಕೆ, ಈ ಅಂಶಗಳು ಸುಮಾರು 200 ಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಹಾವಸೆಗಳ ಹುಟ್ಟಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಿದ್ದವು ಎಂಬ ಪ್ರತಿಪಾದನೆಯನ್ನು ಬಲವಾಗಿ ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ.

ಈ ಹಾವಸೆಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಪಂಪ್ ಮಾಡಲು ಕಾರಣವಾದವು. ಆ ಮೂಲಕ ಇತರ ರೀತಿಯ ಜೀವಿಗಳು ರೂಪುಗೊಂಡು ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿ ನೆಲೆಸಲು ಎಡೆಮಾಡಿಕೊಟ್ಟವು.

“ಬಂಡೆಯೊಳಗಿನ ಮಾದರಿಗಳಿಂದ ಜೀವದ ಹುಟ್ಟಿಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಅನಾವರಣಗೊಳಿಸುವುದು ನಿಜಕ್ಕೂ ಅದ್ಭುತ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ CEaSದಲ್ಲಿ ಈ ಹಿಂದೆ ಪಿಎಚ್.ಡಿ. ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯಾಗಿದ್ದ ಹಾಗೂ ಪ್ರಸ್ತುತ ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಮೊದಲ ಲೇಖಕರಾದ ಸಂಚಿತಾ ಬ್ಯಾನರ್ಜಿ.

ಪ್ರಪಂಚದ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಭಾಗಗಳಿಂದ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಲೈಮ್-ಮಡ್ ನಿಕ್ಷೇಪದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ಪ್ರೊಟೆರೋಜೋಯಿಕ್ ಕಾಲಘಟ್ಟದ ಬಗೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒಳನೋಟಗಳನ್ನು ಕಲೆಹಾಕಬೇಕೆಂಬುದು ತಂಡದ ಸಂಶೋಧಕರ ಸದ್ಯದ ಆಲೋಚನೆಯಾಗಿದೆ.

ಉಲ್ಲೇಖ:
ಬ್ಯಾನರ್ಜಿ ಎಸ್, ಘೋಷ್ ಪಿ, ಬ್ಯಾನರ್ಜಿ ವೈ, ರೈಡಿಂಗ್ ಆರ್ Oxygen isotopic composition of Paleoproterozoic seawater revealed by clumped isotope analysis of dolomite, Vempalle Formation, Cuddapah, India, Chemical Geology(2023).

ಸಂಪರ್ಕ:
ಪ್ರೊಸೆಂಜಿತ್ ಘೋಷ್
ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು, ಭೂ ವಿಜ್ಞಾನಗಳ ಕೇಂದ್ರ (CEaS) & ದೈವೇಚ ಹವಾಮಾನ ವೈಪರೀತ್ಯ ಅಧ್ಯಯನ ಕೇಂದ್ರ
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐಐಎಸ್‌ಸಿ)
ಇಮೇಲ್: pghosh@iisc.ac.in
ಫೋನ್: +91-80-2293-3403
ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ವೆಬ್ಸೈಟ್: https://www.oasislab.co.in/

ಯೋಗರಾಜ್ ಬ್ಯಾನರ್ಜಿ
ಪೋಸ್ಟ್ ಡಾಕ್ಟೋರಲ್ ರೀಸರ್ಚ್ ಫೆಲೋ, ನ್ಯಾಷನಲ್ ಥೈವಾನ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ
ಮಾಜಿ ಪಿಹೆಚ್.ಡಿ. ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ
ಭೂ ವಿಜ್ಞಾನಗಳ ಕೇಂದ್ರ (CEaS)
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐ ಐ ಎಸ್ ಸಿ)
ಇಮೇಲ್: ybanerjee15@gmail.com

ರಾಬರ್ಟ್ ರೈಡಿಂಗ್
ಸಂಶೋಧಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ
ಭೂ ಮತ್ತು ಗ್ರಹ ವಿಜ್ಞಾನಗಳ ವಿಭಾಗ
ಟೆನಿಸ್ಸೀ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ
ಇಮೇಲ್: rriding@utk.edu

ಪರ್ತಕರ್ತರಿಗೆ ಸೂಚನೆ:
ಅ) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯನ್ನು ಅಥವಾ ಇದರ ಯಾವುದೇ ಭಾಗವನ್ನು ಯಥಾವತ್ತಾಗಿ ಸುದ್ದಿಯಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಹೆಸರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕಟಿಸಿ.
ಆ) ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಏನಾದರೂ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿದ್ದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು news@iisc.ac.in ಅಥವಾ pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.