Category: Environment & Climate Science / Oceanography

Shortest Summary Points:

• MBARI and Florida State University develop a new satellite-data-based model to measure ocean carbon export.
• Carbon export involves the ocean sequestering atmospheric CO₂ through phytoplankton.
• The Lagrangian model improves predictions by tracking plankton movement and zooplankton influence.
• Coastal upwelling, especially in areas like the California Current, boosts carbon sequestration.
• Satellite wind/current data and machine learning to enhance future carbon cycle studies.

Detailed Explanation for RAS Mains Aspirants:

1. Why It Matters:
   • Oceans absorb about 25% of atmospheric CO₂, making carbon export crucial for climate regulation.
   • Understanding oceanic carbon pathways helps India and global agencies improve climate action frameworks under the Paris Agreement.
2. What is Carbon Export?
   • The process where carbon dioxide absorbed at the surface is converted by phytoplankton into organic matter.
   • Dead plankton and waste sink to deeper layers, locking carbon away from the atmosphere for long periods — part of the biological carbon pump.
3. Role of Phytoplankton:
   • They are primary producers in marine ecosystems and absorb CO₂ through photosynthesis.
   • Conventional satellite data mainly tracks surface productivity but misses deep-water and lagged effects.
4. Innovation: The Lagrangian Model:
   • Tracks plankton growth, succession, and movement with ocean currents.
   • Incorporates zooplankton dynamics, which consume phytoplankton and contribute to carbon sinking through waste and dead matter.
   • Helps address the temporal gap between productivity and carbon export.

5. Coastal Upwelling Impact:
   • In zones like the California Current, nutrient-rich waters rise to the surface.
   • This enhances phytoplankton blooms and supports marine biodiversity and carbon export.

6. MBARI's Integrated Approach:
   • Combines biological, chemical, and physical datasets.
   • Identifies delayed and spatial effects in ocean carbon cycling, overlooked in static models.
7. Future Research and Tools:
   • Machine learning to refine carbon export predictions.
   • Exploration of carbon pulses at deep-sea observatories.
   • Expansion of the model for global application, including potential relevance for Indian Ocean ecosystems.
8. Satellite Data’s Expanded Role:
   • Improves predictions by tracking winds, currents, and phytoplankton productivity.
   • Aids international climate monitoring systems in crafting more dynamic and responsive models.
9. RAS Mains Relevance:
   • Links with GS Paper III topics: Climate Change, Biodiversity, Scientific Innovations.
   • Understanding carbon cycles is key to disaster management and environmental governance.

MCQ’S

1.What does the new Lagrangian model introduced by MBARI and FSU help in?
A. Measuring ocean temperature
B. Tracking ocean pollution levels
C. Predicting carbon export by tracking plankton movement
D. Estimating rainfall over oceans
Answer: C

2. Which of the following best defines the term “carbon export” in the context of oceanography?
A. Release of CO₂ from oceans to atmosphere
B. Transport of carbon-rich materials to deeper ocean layers
C. Exporting carbon-based fuels by ship
D. Carbon dioxide emission by marine animals
Answer: B

सैटेलाइट आधारित नया मॉडल महासागर से कार्बन उत्सर्जन को समझने में करेगा मदद

संक्षिप्त बिंदु:

• MBARI और फ्लोरिडा स्टेट यूनिवर्सिटी ने नया मॉडल विकसित किया जो महासागर से कार्बन उत्सर्जन को बेहतर तरीके से मापेगा।
• फाइटोप्लांकटन सतही CO₂ को अवशोषित कर जैविक पदार्थ में परिवर्तित करते हैं।
• नया "लाग्रांजियन मॉडल" प्लांकटन की गति और ज़ूप्लांकटन के प्रभाव को ट्रैक करता है।
• कैलिफोर्निया करंट जैसे अपवेलिंग क्षेत्रों में कार्बन संग्रहण की प्रक्रिया अधिक प्रभावी।
• सैटेलाइट डेटा और मशीन लर्निंग भविष्य में अनुमान को और बेहतर बनाएंगे।

RAS मुख्य परीक्षा हेतु विस्तृत बिंदु:

1. महत्व:
   • महासागर वायुमंडलीय CO₂ का लगभग 25% अवशोषित करते हैं, इसलिए कार्बन निर्यात जलवायु नियंत्रण में सहायक।
   • यह शोध पेरिस समझौते जैसे अंतरराष्ट्रीय जलवायु संधियों को लागू करने में मददगार।
2. क्या है कार्बन एक्सपोर्ट?
   • महासागर की सतह पर CO₂ का अवशोषण, फाइटोप्लांकटन द्वारा जैविक पदार्थ में परिवर्तित।
   • मृत प्लांकटन व अपशिष्ट गहराई में जाकर दीर्घकालिक कार्बन संग्रह करते हैं।
3. फाइटोप्लांकटन की भूमिका:
   • समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र के मुख्य उत्पादक, जो प्रकाश संश्लेषण से CO₂ अवशोषित करते हैं।
   • पारंपरिक सैटेलाइट डेटा केवल सतही गतिविधि मापता है, लेकिन गहराई के प्रभाव नहीं।
4. नवाचार: लाग्रांजियन मॉडल:
   • यह प्लांकटन की गति और वृद्धि को समुद्री धाराओं के साथ ट्रैक करता है।
   • ज़ूप्लांकटन की भूमिका शामिल करता है, जो फाइटोप्लांकटन खाकर कार्बन अवसादन में योगदान देते हैं।
5. तटीय अपवेलिंग का प्रभाव:
   • जैसे कैलिफोर्निया करंट क्षेत्र में पोषक तत्व सतह पर आते हैं।
   • यह फाइटोप्लांकटन की वृद्धि और जैव विविधता को बढ़ाता है।
6. MBARI का डेटा एकीकरण प्रयास:
   • जैविक, रासायनिक और भौतिक डेटा को मिलाकर जटिल महासागरीय प्रक्रियाओं को समझा जा रहा है।
7. भविष्य की योजना:
   • मशीन लर्निंग से मॉडल और बेहतर बनेंगे।
   • गहरे समुद्र में देखे गए अचानक कार्बन प्रवाहों का विश्लेषण होगा।
8. सैटेलाइट डेटा की भूमिका:
   • वायु, धारा और उत्पादकता की जानकारी से बेहतर अनुमान।
   • अंतरराष्ट्रीय जलवायु मॉडलिंग को सुदृढ़ करेगा।
9. RAS मुख्य परीक्षा में उपयोगिता:
   • GS पेपर III में वैज्ञानिक तकनीक, जैव विविधता और पर्यावरण शासन से संबंधित।

MCQs:

1. MBARI और FSU द्वारा विकसित नया लाग्रांजियन मॉडल किसके पूर्वानुमान में सहायक है?
A. महासागर के तापमान को मापने में
B. महासागर में प्रदूषण स्तर की निगरानी में
C. प्लांकटन की गति को ट्रैक कर कार्बन निर्यात का पूर्वानुमान लगाने में
D. महासागर में वर्षा का अनुमान लगाने में
उत्तर: C

2. समुद्र विज्ञान में "कार्बन एक्सपोर्ट" शब्द का सबसे उपयुक्त अर्थ क्या है?
A. महासागर से वायुमंडल में CO₂ का उत्सर्जन
B. कार्बन युक्त पदार्थों का समुद्र की गहराइयों में स्थानांतरण
C. समुद्री मार्ग से कार्बन आधारित ईंधन का निर्यात
D. समुद्री जीवों द्वारा CO₂ का उत्सर्जन
उत्तर: B