ශාක වලින් කාබන් අණු පසට ඇතුළු වූ විට ඒවා නිශ්චිත ක්‍රියා දෙකකින් එකක් කරයි. එක්කෝ කාබන් දින කිහිපයක් හෝ වසර ගණනාවක් පසෙහි සිරවී සිටින අතර එහිදී එය ඵලදායි ලෙස වායුගෝලයට ඇතුළු වීම වළක්වයි. එසේත් නැතිනම් එය ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් පෝෂණය කරයි. ඔවුන් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් (CO2) නිරන්තරයෙන් උණුසුම් වන පරිසරයට ප්‍රශ්වාස කරයි.
නව අධ්‍යයනයක දී, Northwestern Universityහි පර්යේෂකයන් පිරිසක් ශාක පදනම් වූ කාබනික ද්‍රව්‍ය එක් දිශාවකට හෝ වෙනත් දිශාවකට යොමු කළ හැකි සාධක තීරණය කර ඇත.
රසායනාගාර අත්හදා බැලීම් සහ අණුක ආකෘති නිර්මාණය ඒකාබද්ධ කිරීමෙන්, පර්යේෂකයන් කාබනික කාබන් ජෛව අණු සහ පසෙහි කාබනික ද්‍රව්‍ය උගුලට හසු කර ගැනීම සඳහා ප්‍රසිද්ධ මැටි ඛනිජ වර්ග අතර අන්තර්ක්‍රියා පරීක්ෂා කළහ. විද්‍යුත් ස්ථිතික ආරෝපණ, කාබන් අණු වල ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ, පසෙහි අවට ඇති ලෝහ පෝෂක සහ අණු අතර තරඟකාරිත්වය යන සියල්ල කාබන් උගුලට හසුකර ගැනීමට පසෙහි ඇති හැකියාවෙහි (හෝ නොහැකියාව) ප්‍රධාන භූමිකාවක් ඉටු කරන බව ඔවුන් සොයා ගත්හ.
නව සොයාගැනීම් මගින් පර්යේෂකයන්ට කාබන් උගුලට හසුකර ගැනීම සඳහා වඩාත් හිතකර වන්නේ කුමන පාංශු රසායනදැයි අනාවැකි කීමට උපකාර විය හැකිය. ඒ අනුව මිනිසා විසින් ඇති කරන දේශගුණික විපර්යාස මන්දගාමී කිරීම සඳහා පස පදනම් කරගත් විසඳුම් වෙත යොමු විය හැකිය.
මෙම පර්යේෂණය හා සම්බන්ධ ලිපියක් “Electrostatic coupling and water bridging in adsorption hierarchy of biomolecules at water–clay interfaces” යන මාතෘකාවෙන් යුත් ලිපියක් National Academy of Sciences හි පෙබරවාරි 9 වන දින ප්‍රකාශයට පත් කර ඇත.
“පසෙහි ගබඩා කර ඇති කාබනික කාබන් ප්‍රමාණය වායුගෝලයේ ඇති කාබන් ප්‍රමාණය මෙන් 10 ගුණයක් පමණ වේ” යනුවෙන් අධ්‍යයනයේ ජ්‍යෙෂ්ඨ කතුවරයා වන Northwestern’s Ludmilla Aristilde පැවසීය.
“මෙම දැවැන්ත ජලාශය කැළඹී ඇත්නම්, එය සැලකිය යුතු රැළි බලපෑම් ඇති කරනවා. කාබන් වායුගෝලයට ඇතුළු වීම වැළැක්වීමට බොහෝ උත්සාහයන් තිබෙනවා. අපට එය කිරීමට අවශ්‍ය නම්, අපි මුලින්ම ක්‍රියාත්මක වන යාන්ත්‍රණයන් තේරුම් ගත යුතුයි” Ludmilla Aristilde වැඩි දුරටත් පැවසීය.
පාරිසරික ක්‍රියාවලීන්හි කාබනික ද්‍රව්‍යවල ගතිකත්වය පිළිබඳ විශේෂඥයෙකු වන Ludmilla Aristilde වයඹදිග මැක්කෝමික් ඉංජිනේරු පාසලේ සිවිල් සහ පාරිසරික ඉංජිනේරු විද්‍යාව පිළිබඳ සහකාර මහාචාර්යවරයෙකි. Jiaxing Wang, ඇරිස්ටිල්ඩ්ගේ මෙම පර්යේෂණ පත්‍රිකාවේ පළමු කතුවරයා වේ. නෝර්ත්වෙස්ටර්න්හි උපාධි අපේක්ෂකයෙකු වන රෙබෙකා විල්සන් පර්යේෂණ පත්‍රිකාවේ දෙවන කතුවරියයි.
- පොදු මැටි
වෙන් කරන ලද කාබන් ටොන් බිලියන 2,500ක් රඳවාගෙන සිටින පස පෘථිවියේ විශාලතම කාබන් සින්ක් වලින් එකකි. එය දෙවැනි වන්නේ සාගරයට පමණි. නමුත් පස අප වටා තිබුණත්, කාබන් චක්‍රයෙන් වෙන් කර ගැනීම සඳහා එය කාබන් තුළ අගුළු දමන ආකාරය පර්යේෂකයන් තේරුම් ගැනීමට පටන් ගෙන තිබේ.
මෙම ක්‍රියාවලිය විමර්ශනය කිරීම සඳහා, ඇරිස්ටිල්ඩ් සහ ඇගේ කණ්ඩායම ස්වභාවික පස්වල කාබන් වෙන් කිරීමට දන්නා මැටි ඛනිජ වර්ගයක් වන මැටි ස්මෙක්ටයිට් කිරීමට සොයා බැලූහ. ඉන්පසුව, විවිධ රසායන හා ව්‍යුහයන් සහිත ඇමයිනෝ අම්ල, සීනි ආශ්‍රිත සෙලියුලෝස් සහ ලිග්නින් සම්බන්ධ ෆීනෝලික් අම්ල ඇතුළු විවිධ ජෛව අණු දහයකට මැටි ඛනිජයේ මතුපිට බන්ධනය වී ඇති ආකාරය ඔවුන් පරීක්ෂා කළහ.
“අපි මෙම මැටි ඛනිජය අධ්‍යයනය කිරීමට තීරණය කළේ එය සෑම තැනකම ඇති නිසා. සෑම පසකම පාහේ මැටි ඛනිජ තිබෙනවා. එසේම, අර්ධ ශුෂ්ක සහ සෞම්‍ය දේශගුණික ප්‍රදේශවල, දේශගුණික විපර්යාසවලට බලපාන බව අප දන්නා කලාපවල මැටි බහුලව පවතී.” ඇරිස්ටිල්ඩ් පැවසීය.
- ප්‍රතිවිරෝධතා ආකර්ෂණය කරයි
ඇරිස්ටිල්ඩ් සහ ඇගේ කණ්ඩායම මුලින්ම මැටි ඛනිජ සහ තනි ජෛව අණු අතර අන්තර්ක්‍රියා දෙස බැලූහ. මැටි ඛනිජ සෘණ ආරෝපිත බැවින්, ධන ආරෝපිත සංරචක (ලයිසීන්, හිස්ටයිඩින් සහ ත්‍රෙයොනීන්) සහිත ජෛව අණු ශක්තිමත්ම බන්ධනය අත්විඳින ලදී. එහෙත්, සිත්ගන්නා කරුණ නම්, මෙම බන්ධනය විද්‍යුත් ස්ථිතික ආරෝපණ මගින් පමණක් තීරණය නොවීය. ත්‍රිමාණ පරිගණක ආකෘති නිර්මාණය භාවිතා කරමින්, පර්යේෂකයන් සොයා ගත්තේ ජෛව අණුවල ව්‍යුහය ද භූමිකාවක් ඉටු කරන බවයි.
“අණු දෙකක් ධන ආරෝපිත වූ අවස්ථා තිබෙනවා. නමුත් එකක් අනෙකට වඩා මැටි සමඟ වඩා හොඳ අන්තර්ක්‍රියාකාරිත්වයක් තිබෙනවා. අණුවක් එහි ධන ආරෝපිත සංරචක මැටි සමඟ සමපාත වන ආකාරයෙන් ස්ථානගත කළ හැකි ව්‍යුහාත්මක සැකැස්මක් අනුගමනය කිරීමට තරම් නම්‍යශීලී විය යුතුයි. උදාහරණයක් ලෙස ලයිසීන් සතුව ඇත. එය නැංගුරම් ලෑමට භාවිතා කළ හැකි ධන ආරෝපණයක් සහිත දිගු අතක්” ඇරිස්ටිල්ඩ් පැවසීය.
- යාළුවන්ගෙන් පොඩි උදව්වක්
මෙම තර්කය අනුගමනය කරමින්, සෘණ ආරෝපිත ජෛව අණුවලට මැටිවලට බැඳීමට නොහැකි වූ බව කෙනෙකුට උපකල්පනය කළ හැකිය. නමුත් ඇරිස්ටිල්ඩ් සහ ඇගේ කණ්ඩායම අවට ස්වභාවික ලෝහ පෝෂක වලට මැදිහත් විය හැකි බව සොයා ගත්හ. මැග්නීසියම් සහ කැල්සියම් වැනි ධන ආරෝපිත ලෝහ, බන්ධනයක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා සෘණ ආරෝපිත ජෛව අණු සහ මැටි ඛනිජ අතර පාලමක් සාදන ලදී.
” සාමාන්‍යයෙන් මැටිවලට බන්ධනය නොවන ජෛව අණුවක් සමඟ වුවද, මැග්නීසියම් ඇති විට බන්ධනයෙහි සැලකිය යුතු වැඩි වීමක් අපි දැක්කා. ඉතින්, පසෙහි ඇති ස්වභාවික ලෝහ සංඝටක මගින් කාබන් උගුලට හසුවීමට පහසුකම් සැලසිය හැකියි. මෙය පුළුල්ව වාර්තා වූ සංසිද්ධියක් වුවද, අපි ව්‍යුහයන් සහ යාන්ත්‍රණ පිළිබඳව ආලෝකය විහිදුවනවා.” ඇරිස්ටිල්ඩ් පැවසීය.
- මිශ්‍ර කර මිශ්‍ර කරන්න
තනි ජෛව අණු සහ මැටි ඛනිජ අතර අන්තර්ක්‍රියා අධ්‍යයනය කරන විට, පර්යේෂකයන් බන්ධනය පුරෝකථනය කළ හැකි සහ සරල බව සොයා ගත්හ. තථ්‍ය-ලෝක පරිසරයන් සමඟ වඩාත් සමීපව සම්බන්ධ වූ තොරතුරු ලබා ගැනීම සඳහා, ඇරිස්ටිල්ඩ් සහ ඇගේ කණ්ඩායම විවිධ ජෛව අණු එකට මිශ්‍ර කළහ.
“පරිසරයේ විවිධ වර්ගයේ ජෛව අණු එකට පවතින බව අපි දන්නවා. ඉතින්, අපි ජෛව අණු මිශ්‍රණයක් සමඟත් අත්හදා බැලීම් කළා.” ඇරිස්ටිල්ඩ් පැවසීය.
පර්යේෂකයන් මුලින් සිතුවේ ජෛව අණු මැටි සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කිරීමට එකිනෙකා සමඟ තරඟ කරනු ඇති නමුත්, ඔවුන් ඒ වෙනුවට අනපේක්ෂිත හැසිරීම් සොයා ගත්හ. පුදුම සහගත පෙරළියක් තුළ, නම්‍යශීලී ව්‍යුහයන් සහිත ධන ආරෝපිත ජෛව අණු පවා මැටි ඛනිජ සමඟ බැඳීම වළක්වන ලදී. ඔවුන් තනිව සිටින විට පහසුවෙන් මැටිවලට බන්ධනය වන අතර, ජෛව අණු එකිනෙකා සමඟ බන්ධනය වීමට පෙළඹවීම මැටි කෙරෙහි ඔවුන්ගේ ආකර්ෂණය අභිබවා යන බව පෙනේ.
“මෙය මීට පෙර පෙන්වා නැහැ. ජෛව අණු දෙකක් අතර ආකර්ෂණ ශක්තිය ඇත්ත වශයෙන්ම මැටිවලට ජෛව අණුවක් ආකර්ෂණය කිරීමේ ශක්තියට වඩා වැඩි වුණා. එය අවශෝෂණය අඩුවීමට හේතු වුණා. එය අණු මතුපිට තරඟ කරන ආකාරය ගැන අප සිතන ආකාරය වෙනස් කරනවා. ඒවා නිකම්ම නොවේ. මතුපිටින් බන්ධන අඩවි සඳහා තරඟ කරනවා. ඔවුන්ට සැබවින්ම එකිනෙකා ආකර්ෂණය කර ගත හැකියි” ඇරිස්ටිල්ඩ් පැවසීය. “
- ඊළඟට මොකද වෙන්නේ
මීළඟට, නිවර්තන දේශගුණය ඇතුළු උණුසුම් කලාපවල ඇති පසෙහි ඇති ඛනිජ සමඟ ජෛව අණු අන්තර්ක්‍රියා කරන ආකාරය පරීක්ෂා කිරීමට ඇරිස්ටිල්ඩ් සහ ඇගේ කණ්ඩායම සැලසුම් කරයි. වෙනත් ආශ්‍රිත ව්‍යාපෘතියක දී, ගංගා සහ අනෙකුත් ජල පද්ධතිවල කාබනික ද්‍රව්‍ය ප්‍රවාහනය කරන ආකාරය ගවේෂණය කිරීම ඔවුන්ගේ අරමුණයි.
“දැන් අපි සෞම්‍ය කලාපවල වැඩිපුරම හමුවන මැටි ඛනිජ ගැන අධ්‍යයනය කර ඇති නිසා, අපට වෙනත් ඛනිජ වර්ග තේරුම් ගැනීමට අවශ්‍යයි. ඔවුන් කාබනික ද්‍රව්‍ය හසු කරගන්නේ කෙසේද? ක්‍රියාවලි සමානද වෙනස්ද? පසෙහි කාබන් සිරවී තබා ගැනීමට අපට අවශ්‍ය නම්, ඒ සියල්ල එකලස් වන්නේ කෙසේද සහ මෙම එකලස් කිරීම ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් වෙත ප්‍රවේශ වීමට බලපාන්නේ කෙසේද යන්න තේරුම් ගත යුතුයි” ඇරිස්ටිල්ඩ් වැඩි දුරටත් පැවසීය.
https://phys.org/news/2024-02-soil-based-carbon.html
