लाल बर्फ

पर्वतांवरील बर्फाच्छादित प्रदेशातून जाताना गिर्यारोहकांना काही वेळा चक्क लाल रंगाचं बर्फ पाहायला मिळतं! युरोपातील आल्प्स पर्वतात गिरीभ्रमण करणाऱ्यांना तर, उन्हाळा सुरू होण्याच्या काळात हा अनुभव बऱ्याच वेळा येऊ लागला आहे. कित्येक किलोमीटर अंतरापर्यंत हे लाल बर्फ पसरलेलं असतं. परंतु हे लाल बर्फ फक्त आल्प्स पर्वतांपुरतं मर्यादित नाही. अमेरिकेतल्या रॉकी पर्वतांत किंवा हिमालयातही हे बर्फ आढळतं. हा लाल रंग म्हणxजे दुसरं काही नसून ही बर्फात झालेली लाल रंगाच्या शैवालाची वाढ आहे. या लाल शैवालाच्या अनेक प्रजाती अस्तित्वात आहेत. लाल रंगाची शैवालं ही इतर शैवालांप्रमाणेच ओलसर जमिनीवर किंवा समुद्राच्या, नद्यांच्या, तलावाच्या पाण्यातही दृष्टीस पडतात. परंतु उन्हाळा सुरू होण्याच्या सुमारास बर्फात दिसणाऱ्या लाल शैवालांचं महत्त्व वेगळंच असल्याचं संशोधकांच्या लक्षात आलं आहे. कारण या लाल शैवालांचा संबंध थेट हवामानाशी असू शकतो.

शैवालं ही एका पेशीपासून किंवा अनेक पेशींपासून बनलेले सजीव आहेत. ती मिलिमीटरच्या हजाराव्या काही भागांइतकी सूक्ष्म आकाराची असू शकतात किंवा काही मीटर आकाराची प्रचंड असू शकतात. आपल्या वातावरणातील प्राणवायूचा मोठा भाग हा या सूक्ष्मशैवालांकडून पुरवला जातो. तसंच ही शैवालं म्हणजे इतर अनेक सजीवांचा आहारही आहेत. या कारणांस्तव, या सूक्ष्मशैवालांचं पृथ्वीवरील जीवसृष्टीतलं महत्त्व मोठं आहे. बहुसंख्य शैवालांना असणारा हिरवा रंग हा अर्थातच त्यांच्याकडील क्लोरोफिल या हरीतद्रव्यामुळे येतो. हे हरीतद्रव्य प्रकाशसंस्लेषणाद्वारे कार्बन डायऑक्साइडचं विशिष्ट प्रकारच्या साखरेच्या रेणूंत रूपांतर करण्यात मुख्य भूमिका बजावतं. याच रासायनिक क्रियेतून प्राणवायूचीही निर्मिती होते.

लाल रंग धारण करणाऱ्या शैवालांकडेही क्लोरोफिल असतंच. मात्र त्यांचा हा लाल रंग हा त्यांच्याकडील कॅरॉटेनॉइड या रसायनामुळे येतो. (टोमॅटो, गाजर यांना लाल-नारिंगी रंग असतो, तो याच रसायनामुळे!) हे कॅरॉटेनॉइड शैवालातील हरीतद्रव्याचं संरक्षण करतं. प्रकाशसंस्लेषणासाठी सूर्यप्रकाशाची आवश्यकता असते. मात्र सूर्यप्रकाशातील अतिनील किरणांमुळे या हरीतद्रव्यावर विपरीत परिणामही होतात. त्यामुळे हे हरीतद्रव्य नष्ट होण्यापासून वाचवण्यासाठी काही प्रजातींची शैवालं कॅरॉटेनॉइडसारख्या द्रव्याची निर्मिती करतात. हे कॅरॉटेनाइड अतिनील किरणांचा काही भाग शोषून घेतं व त्यामुळे क्लोरोफिलचं अतिनील किरणांपासून संरक्षण होतं. बर्फात वाढणाऱ्या लाल शैवालाच्या काही कॅरॉटेनॉइडयुक्त प्रजातींमुळे तिथलं बर्फ लाल दिसायला लागतं.

प्राणवायूचा पुरवठा, इतर सजीवांचा आहार, इत्यादी गोष्टींमुळे शैवालांचा अभ्यास हा अतिशय महत्त्वाचा ठरतो. आतापर्यंत जमिनीवरील किंवा पाण्यातील शैवालांचा बऱ्याच प्रमाणात अभ्यास केला गेला आहे. परंतु पर्वतांवर असंख्य प्रकारची शैवालं अस्तित्वात असूनही, पर्वतांवरील शैवालांचा अभ्यास फारच मर्यादित आहे. पर्वतांवरील शैवालांचा हवामानाशी असलेला अपेक्षित घनिष्ट संबंध लक्षात घेऊन युरोपातील जीवशास्त्रज्ञांनी, सूक्ष्मशैवालांवर सर्वंकष संशोधन करण्यासाठी ‘आल्पाल्गा’ हा प्रकल्प सुरू केला आहे. या प्रकल्पाच्या अंतर्गत आल्प्स पर्वतांवरील विविध प्रकारच्या शैवालांवर संशोधन केलं जातं. या संदर्भातील संशोधनात महत्त्वाचे निष्कर्ष काढले जात आहेत. आल्पाल्गा प्रकल्पातलं एक वैशिष्ट्यपूर्ण संशोधन अलीकडेच ‘फ्राँटिअर्स इन प्लँट सायन्स’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालं आहे.

सदर संशोधनात, आल्प्स पर्वतांच्या फ्रांसमधील भागातल्या पाच ठिकाणांहून, बर्फ वितळल्यांतर तिथल्या मातीचे दीडशेहून अधिक नमुने गोळा करण्यात आले. या नमुन्यांतील शैवालांच्या मृत पेशींतली जनुकीय द्रव्यं वेगळी करून त्यांचं विश्लेषण करण्यात आलं. या जनुकीय विश्लेषणाद्वारे, शैवालांच्या या दिडशे नमुन्यांतून नव्वदाहून अधिक जाती-प्रजातींची ओळख पटवली गेली. या संशोधनाच्या निष्कर्षांतली मुख्य गोष्ट ही होती की, या ओळख पटलेल्या जाती-प्रजातींपैकी तब्बल चाळीसांहून अधिक जाती-प्रजाती या ठरावीक उंचीवरच आढळत होत्या. यातील सिम्बायोक्लोरीस ही हिरव्या रंगाची प्रजाती फक्त पंधराशे मीटरच्या खालीच आढळली तर, तिथल्या बर्फाच्या लाल रंगाला कारणीभूत ठरणारी सँग्विना ही प्रजाती दोन हजार मीटरहून अधिक उंचीवरच आढळली. वृक्षांच्या बाबतीतला असा प्रकार सर्वज्ञात आहे. काही वृक्ष ठरावीक उंचीपेक्षा वरच आढळतात, तर काही वृक्ष ठरावीक उंचीखालीच आढळतात. शैवालांच्या बाबतीतही हाच प्रकार घडत असल्याचं पूर्वीच दिसून आलं होतं. परंतु बर्फाच्छादित पर्वतांतील, या लाल शैवालाचं फक्त ठरावीक उंचीवरचं आढळणं, हे अतिशय महत्त्वाचं ठरलं आहे. या लाल प्रजातीचा हवामानाशी असलेला थेट संबंध या निष्कर्षांवरून दिसून येतो आहे.

लाल रंगांच्या शैवालांकडून कॅरॉटिनॉइडची निर्मिती ही जरी स्वसंरक्षणासाठी होत असली तरी, या शैवालांचं वाढलेलं प्रमाण उलट स्वरूपाचे परिणामही घडवू शकतं. पांढरं शुभ्र बर्फ हे सूर्यकिरण मोठ्या प्रमाणात परावर्तित करतं. याउलट, लाल रंगाचं बर्फ हे सूर्यप्रकाश परावर्तित न करता तो मोठ्या प्रमाणात शोषून घेतं. या लाल शैवालांच्या अस्तित्वामुळे बर्फाची प्रकाश परावर्तित करण्याची क्षमता वीस टक्क्यांपर्यंत कमी होत असल्याचं आढळलं आहे. प्रकाश अधिक प्रमाणात शोषला जात असल्यामुळे, लाल रंगाचं बर्फ तापमानवाढीस कारणीभूत ठरतं आहे. याचा परिणाम बर्फ अधिक प्रमाणात वितळण्यात होतो आहे. पृथ्वीवरच्या वाढत्या तापमानामुळे अगोदरच कमी होणारं बर्फाचं प्रमाण, लाल शैवालांच्या अतिवाढीमुळे अधिकच कमी होऊ शकतं. त्यामुळे या लाल शैवालांची अतिवाढ ही हवामानाच्या दृष्टीनं घातक ठरण्याची शक्यता आहे.

बर्फाच्छादित प्रदेशात आढळणाऱ्या, या लाल रंगांच्या शैवालांच्या प्रजातींच्या वाढीला नक्की कोणकोणते घटक किती प्रमाणात कारणीभूत ठरतात, हे अजून स्पष्ट झालेलं नाही. यात तापमानाबरोबरच, हवेतील वाढत्या कार्बन डायऑक्साइड वायूसारखे इतर घटकही कारणीभूत ठरत असल्याची शक्यता मोठी आहे. पर्वतांवरील शैवालांच्या वाढीमागील या घटकांचा शोध घेण्यासाठी, आल्पाल्गा प्रकल्पातील संशोधक आता कामाला लागले आहेत. शैवालांच्या वाढीवरील या घटकांचा परिणाम नक्की कळू शकला तर, भविष्यात कदाचीत ही शैवालं हवामान बदलाचे सूचक ठरण्याचीही शक्यता संशोधकांनी व्यक्त केली आहे.

— डॉ. राजीव चिटणीस.

छायाचित्र सौजन्य: Pacific Southwest Region 5 – Wikimedia, ALPALGA.