फोटॉनिक घटकांची क्षमता वाढवण्यासाठी संशोधकांनी सिलिकॉन नायट्राईड वापरून अभिनव पद्धत विकसित केली आहे ज्यामुळे दळणवळण आणि माहिती संस्करण क्षेत्रात आणखी वेगवान, सुरक्षित आणि ऊर्जा-दक्ष तंत्रज्ञान वापरता येईल.

पश्चिम घाटाच्या परिसरात तीव्र वेगाने जमिनीची धूप

Read time: 5 mins
Mumbai
20 नवेंबर 2023
Soil Erosion

भारतीय उपखंडाच्या पश्चिम भागातील घाट क्षेत्र एक विलक्षण भूभाग म्हणून ओळखला जातो. हा प्रदेश गुजरातच्या दक्षिणेपासून केरळ व तामिळनाडू या दक्षिणी राज्यांपर्यंत पसरलेला आहे. पृथ्वीवरील ३६ महत्वाच्या जैवविविधता संवेदनशील क्षेत्रांमध्ये (बायोडायव्हर्सिटी हॉटस्पॉट) पश्चिम घाटाची गणना केली जाते. युनेस्कोच्या जागतिक वारसास्थळांपैकी तो एक आहे. असे असले तरीही शाश्वतपणा व नियोजनाचा अभाव असलेल्या विकास कामांमुळे या भागात आज अनेक आव्हाने उभी ठाकली आहेत. 

भारतीय तंत्रज्ञान संस्था मुंबई (आयआयटी मुंबई) मधील प्रा. पेन्नन चिन्नसामी आणि कु. वैशाली होनप यांनी केलेल्या एका अभ्यासात पश्चिम घाट क्षेत्रात झपाट्याने वाढत चाललेली जमिनीची धूप (सॉईल इरोजन)  दिसून आली आहे.  पश्चिम घाटाच्या काही परिसरात जमिनीची धूप होण्याचा वेग १९९० ते २०२० या काळात तब्बल ९४% नी वाढलेला आढळला. दूरस्थ संवेदन प्रणालीच्या सहाय्याने जमा केलेल्या माहितीसाठ्याचा (रिमोट सेन्सिंग डेटा) उपयोग करून संपूर्ण पश्चिम घाट क्षेत्रातील मातीचा दीर्घकालीन ऱ्हास तपासणारा हा पहिला-वहिला अभ्यास आहे. या अभ्यासातून वाढती आणि वेगाने होणारी जमिनीची धूप स्पष्ट झाली आहे, शिवाय राज्यांनुसार जमिनीची धूप वाढण्याचे आकडे देखील धक्कादायक आहेत.

“पश्चिम घाट हा विविध प्रकारचे जीव जोपासणारा बायोडायव्हर्सिटी हॉटस्पॉट आहे. खरेतर ही जगातील एक खास जागा आहे. पण तिथल्या परिसंस्थेच्या व्यवस्थापनाकडे विशेष लक्ष देण्याची गरज आहे. जल आणि माती इथल्या जीवनाचे केंद्रबिंदू आहेत. मात्र येथील मातीची किती व कशी धूप झाली आहे याचे निरीक्षण केले गेलेले नाही. त्यामुळे आम्ही धूप मोजायचे ठरवले,” प्रा. पेन्नन चिन्नसामी यांनी अभ्यासामागील प्रेरणा स्पष्ट केली.

मातीची किती झीज झाली आहे ह्याची अंदाजे आकडेवारी काढण्याकरता संशोधकांनी ‘युनिवर्सल सॉइल लॉस इक्वेशन’ (युएसएलइ) पद्धतीचा वापर केला. युएसएलइ एक प्रचलित गणीतीय पद्धत आहे जिचा उपयोग माती किंवा जमिनीची दीर्घकालीन धूप शोधण्यासाठी करतात. युएसएलइ पद्धतीचे काही फायदे आहेत –जसे की समीकरण मांडताना लागणारी माहिती बहुदा मुक्त-स्रोत (ओपन सोर्स), म्हणजे कोणत्याही परवानगीशिवाय वापरता येईल अशी आणि सहज उपलब्ध असते.  जीआयएस (जिऑग्राफिकल इन्फॉर्मेशन सिस्टिम्स) द्वारा उपलब्ध माहितीपासून या कामास योग्य माहिती प्राप्त होऊ शकते.

जमिनीची धूप होण्यास कारणीभूत असलेले घटक आणि धूप होण्याची प्रक्रिया तपासण्यासाठी युएसएलइ एक सोयीची चौकट उपलब्ध करून देते. युएसएलइ मध्ये पर्जन्यमान, भूप्रदेशाचे स्वरूप, जमिनीची धूप होऊ देण्याची क्षमता, जमिनीचे व्यवस्थापन आणि भूसंधारणासाठी प्रचलित पद्धती असे सर्व महत्वाचे घटक समीकरणात धरले जातात. हे घटक त्यांच्या प्रक्रियांच्या आधारे रचलेल्या समीकरणांचा रूपात युएसएलइ मध्ये वापरले जातात. राहिलेला गाळ (सेडीमेंट) व माती किती दाट आहे अशा माहितीच्या रूपात जमिनीच्या हानीच्या पातळीचे अनुमान या घटकांच्या आधारे वर्तवता येतो. युएसएलइचा उपयोग या अभ्यासातील नाविन्यपूर्ण भाग आहे. एवढ्या मोठ्या भूप्रदेशासाठी आणि दीर्घ कालखंडासाठी केलेले हे पहिलेच मूल्यमापन असावे.  

“युएसएलइच्या समीकरणामध्ये अनेक घटक असतात. गणितीय क्रियेसाठी त्यातील काहींचे मूल्य ज्ञात माहितीच्या आधारे गृहीत धरावे लागते. आमच्या अभ्यासात परीक्षण करण्यासाठी तसे मर्यादित सहाय्य मिळाले, त्यामुळे काही परिमाणांची मूल्ये पूर्वप्रकाशित संशोधनांच्या आधारे धरावी लागली. भविष्यातील  संशोधनांमध्ये या प्रकारची माहिती वास्तवात त्या जागी जाऊन मूल्यमापन करून मिळवण्याचा प्रयत्न व्हायला हवा,” असे प्रा. पेन्नन चिन्नसामी यांनी मत व्यक्त केले. संशोधनातील मर्यादा आणि भविष्यात या क्षेत्रातील कामाची पुढची दिशा कशी असावी यावर ते बोलत होते.

संशोधकांनी नव्वदच्या आणि त्यापुढील दशकातील माहितीसाठा वापरून १९९० ते २०२० या काळात मातीचे झालेले नुकसान आकड्यांमध्ये मांडले. या अभ्यासात असे आढळले की १९९०, २०००, २०१० आणि २०२० या वर्षांमध्ये अनुक्रमे सरासरी प्रति हेक्टर प्रति वर्ष ३२.३, ४६.२, ५०.२ आणि ६२.७ टन माती वाहून गेली होती. या आकडेवारीतून जमिनीची धूप एकंदर ९४% नी वाढली असल्याचा धक्कादायक निष्कर्ष समोर आला आहे. या वेगाने जमिनीची हानी होत राहिली तर जागतिक स्तरावर मोलाची असलेली पश्चिम घाटातील जैवविविधता प्रचंड धोक्यात आहे.

पश्चिम घाटाच्या क्षेत्राची मोठी व्याप्ती बघता त्यासंदर्भातील माहितीसाठा सुद्धा प्रचंड मोठा होता. संशोधकांना त्यावर काम करण्याकरता त्या तोडीची संसाधने वापरावी लागली.

“या कामात आयआयटी मुंबई मधील अद्ययावत संगणन सुविधांचा (कॉम्प्युटेशनल फॅसिलिटीज) आम्ही माहितीसाठ्यावर प्रयोग केल्यामुळे आमच्या अडचणी काही प्रमाणात कमी झाल्या. मोठ्या माहितीसाठ्यावर जी संगणन प्रक्रिया करावी लागते त्याचे आम्ही एकाचवेळी स्वतंत्रपणे संगणन होऊ शकेल अशा लहान भागांत विभाजन केल्यामुळे हे आव्हान आम्ही पेलू शकलो,” असे प्रा. पेन्नन चिन्नसामी यांनी सांगितले.

ते पुढे म्हणाले, “पश्चिम घाट प्रदेशाच्या सीमा कळणे आव्हानात्मक होते. पश्चिम घाट वेगवेगळ्या राज्यांमध्ये पसरलेला आहे. ज्या त्या राज्यांंध्ये असलेल्या पश्चिम घाट क्षेत्र-सीमांची माहिती त्या त्या राज्यांच्या अखत्यारीत होती. आम्हाला ती मुक्तपणे वापरता येत नव्हती. त्यामुळे आम्हाला बरेच संबंधित नकाशे डिजिटल रूपात आणून मग एकत्रितपणे पूर्ण पश्चिम घाटाच्या सीमा रेषा समजून घ्याव्या लागल्या.”

संशोधकांच्या विश्लेषणातून असे दिसले की तामिळनाडू राज्यात जमिनीची सर्वाधिक वेगाने धूप झाली आहे.   १९९० ते २०२० मध्ये जमिनीची धूप तब्बल १२१ % नी वाढली होती. केरळ मध्ये देखील जमिनीची धूप होण्याचा वाढत कल दिसला (१९९० ते २०२० या काळात ९०%) आणि कर्नाटक मध्ये धूप ५६% वाढली. दोन्ही राज्यांत माती वाचवणे अशक्य होऊ शकेल इतक्या वेगाने जमिनीच्या धूप होते आहे.

गोवा आणि गुजरात राज्यांतील पश्चिम घाटाची स्थिती सुद्धा बिकट आहे. जमिनीची धूप होण्याचे प्रमाण गोव्यात ८०% नी आणि गुजरात मध्ये ११९% नी वाढले आहे. महाराष्ट्र राज्यात देखील हा आकडा ९७% आहे.

पश्चिम घाटातील परिसंस्था, जैवविविधता आणि या परिसंस्थेवर अवलंबून असलेला समाज जमिनीच्या झपाट्याने वाढणाऱ्या हानीमुळे धोक्यात आहे. पश्चिम घाटात काही विशिष्ट जैवभौतिक प्रक्रिया व प्रजाती जोपासल्या जातात. सुपीक जमीन नष्ट झाल्याने त्यांची निरंतरता संकटात आहे. एवढ्या मोठ्या प्रमाणात होणारी जमिनीची धूप अनेक समस्यांना जन्म देते. कृषी उत्पादनात घट होणे, पाण्याची गुणवत्ता घसरणे आणि गोड्या पाण्याच्या स्रोतांवर दुष्परिणाम होणे या सारख्या समस्या केवळ जैवविविधतेवर नाही तर सामाजिक, आर्थिक आणि पर्यावरणीय स्थितींवर देखील अनिष्ट परिणाम करतात.  

धोरणकर्त्यांसमोर या स्थितीमुळे विशिष्ट अडचणी उभ्या ठाकल्या आहेत.

“राज्यस्तरीय प्रतिनिधी संस्थांनी  त्यांच्या अखत्यारीतील प्रभावित प्रदेशात जमिनीच्या संवर्धनासाठी कार्यरत राहावे आणि जमिनीची धूप रोखण्यासाठी प्रयत्न करावे. लहान प्रादेशिक संस्थांना स्थानिक जमिनीकडे लक्ष केंद्रित करून त्यानुसार स्थानिक व्यवस्थापन करता येऊ शकते. आयआयटी मुंबई मध्ये कार्यरत संशोधक या व्यवस्थापनाच्या कामात त्यांना माहिती आणि सहाय्य पुरवू शकतात,” असे प्रा. पेन्नन चिन्नसामी यांनी नमूद केले

हवामान बदल आणि जमिनीच्या वापरातील अव्यवस्था यांचे दुष्परिणाम जमिनीची वाढती धूप होण्याची महत्वाची कारणे असल्याचे सदर अभ्यासाने दर्शवले. पश्चिम घाटात मानवी हस्तक्षेप कमी करणे आणि संवर्धनाचे प्रयत्न वाढवणे यासाठी ठोस धोरणांची तात्काळ अंमलबजावणी होणे गरजेचे आहे. याशिवाय प्रत्यक्ष पश्चिम घाटात अनेक ठिकाणी जमिनीची हानी आणि धूप तपासत राहणे दूरस्थ संवेदन यातून मिळणाऱ्या माहितीची शहानिशा होण्यासाठी अत्यंत गरजेचे आहे असे या अभ्यासाने दाखवून दिले आहे.

पश्चिम घाटात जमिनीच्या संवर्धनासाठी प्रयत्न वाढवणे आणि त्यातील मानवनिर्मित त्रास कमी करणे यामुळे हवामान बदलाच्या परिणामांचा सामना करता येऊ शकतो. शिवाय तिथल्या नाजूक परिसंस्थेचे जमिनीची धूप झाल्यामुळे यापुढेही होणारे नुकसान टाळता येऊ शकेल.    

प्रा. पेन्नन चिन्नसामी यांनी यापुढील दिशा स्पष्ट करताना सांगितले की “स्थानिक हॉटस्पॉट्स मध्ये होणाऱ्या जमिनीच्या नुकसानाची माहिती वैज्ञानिकरित्या पडताळून पहिली पाहिजे आणि त्या माहितीवर आधारित उत्तम व्यवस्थापनाचे आराखडे (बेस्ट मॅनेजमेंट प्लॅन्स) तयार केले पाहिजेत. जमिनीवर बारीक लक्ष ठेवण्यासाठी आणि व्यवस्थापनासाठी हे आराखडे आणि संवेदनशील भागांची माहिती स्थानिक संस्थांकडे सोपवता येऊ शकते. यासाठीच्या एकत्रित प्रयत्नांना सरकार आणि पर्यावरण व जमीन यांच्या संवर्धनासाठी कार्यरत  इतर संस्थांनी पाठबळ पुरवावे.”