आर्कटिक बोरियल ज़ोन (ABZ)/The Arctic Boreal Zone (ABZ)

Why in news?  The Arctic Boreal Zone (ABZ) has recently made headlines due to a significant shift in its role as a carbon sink, as highlighted in a study published in Nature Climate Change.

About the Arctic Boreal Zone (ABZ):

The Arctic Boreal Zone (ABZ) is a vast circumpolar region spanning approximately 26 million square kilometers across North America, Europe, and Asia. It includes:

Tundra: Treeless landscapes dominated by low-lying vegetation, where permafrost (permanently frozen soil) locks away massive amounts of carbon, estimated to hold nearly half of the world’s soil carbon pool—about 1.5 trillion tons.

Boreal Forests: The world’s largest terrestrial biome, also known as taiga, consisting primarily of coniferous trees like spruce, fir, pine, and larch. These forests stretch across Canada, Alaska, Siberia, and Scandinavia, playing a key role in carbon sequestration through photosynthesis.

Wetlands: Waterlogged areas that store carbon in peat and organic matter, contributing to the region’s carbon-absorbing capacity.

Historically, the ABZ has acted as a net carbon sink, meaning it absorbs more CO₂ through plant growth and soil storage than it releases through respiration and decomposition. This process has been vital for millennia, with the cold climate preserving carbon in permafrost and limiting microbial activity that would otherwise release greenhouse gases. However, the Nature Climate Change study indicates that this dynamic is shifting:

Wildfires: Increasingly severe wildfires, fueled by warmer temperatures and drier conditions, are burning through vegetation and organic soil layers, releasing stored carbon as CO₂. The study notes that when wildfire emissions are factored in, up to 40% of the ABZ becomes a carbon source.

Permafrost Thaw: Rising temperatures are melting permafrost, exposing previously frozen organic matter to microbial decomposition, which releases CO₂ and methane (a more potent greenhouse gas). This process is particularly pronounced in tundra regions.

Greening vs. Emissions: While warmer conditions have led to a “greening” of the ABZ—longer growing seasons and more vegetation—only a small fraction of these areas shows a net increase in carbon uptake. The carbon released from thawing soils and fires often outweighs the gains from photosynthesis.

आर्कटिक बोरियल ज़ोन (ABZ):

समाचार में क्यों: हाल ही में, Nature Climate Change पत्रिका में प्रकाशित एक अध्ययन ने आर्कटिक बोरियल ज़ोन (ABZ) की कार्बन सिंक की भूमिका में महत्वपूर्ण बदलाव को उजागर किया है।

आर्कटिक बोरियल ज़ोन (ABZ) के बारे में:
आर्कटिक बोरियल ज़ोन (ABZ) लगभग 26 मिलियन वर्ग किलोमीटर का एक विशाल क्षेत्र है जो उत्तरी अमेरिका, यूरोप और एशिया में फैला हुआ है। यह क्षेत्र निम्नलिखित हिस्सों में विभाजित है:

टुंड्रा:

• बिना पेड़ों वाले क्षेत्र, जो कम उगने वाले वनस्पतियों से ढके होते हैं।
• यहां पर परमारफ्रॉस्ट (स्थायी रूप से जमी हुई मिट्टी) में भारी मात्रा में कार्बन संग्रहित है, जो विश्व की मिट्टी के कार्बन पूल का लगभग आधा हिस्सा है (लगभग 1.5 ट्रिलियन टन)।

बोरियल वन:

• विश्व का सबसे बड़ा स्थलीय बायोम, जिसे टाइगा भी कहा जाता है।
• इसमें मुख्य रूप से स्प्रूस, फर, पाइन, और लार्च जैसे शंकुधारी वृक्ष शामिल हैं।
• ये वन कनाडा, अलास्का, साइबेरिया और स्कैंडिनेविया में फैले हुए हैं और प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से कार्बन संग्रह में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

वेटलैंड्स:

• ये जल-जमाव वाले क्षेत्र हैं जो पीट और जैविक पदार्थ में कार्बन संग्रहित करते हैं, जिससे क्षेत्र की कार्बन अवशोषण क्षमता में वृद्धि होती है।

इतिहास:
पारंपरिक रूप से, ABZ ने एक “नेट कार्बन सिंक” के रूप में कार्य किया है, यानी यह पौधों की वृद्धि और मिट्टी के संग्रहण के माध्यम से अधिक CO₂ अवशोषित करता है जितना कि वह श्वसन और अपघटन के माध्यम से छोड़ता है। ठंडी जलवायु कार्बन को परमारफ्रॉस्ट में संरक्षित करती है और सूक्ष्मजीव गतिविधियों को सीमित करती है, जो अन्यथा ग्रीनहाउस गैसों को छोड़ देती।

हालिया बदलाव:
हालिया अध्ययन के अनुसार, यह प्रक्रिया अब बदल रही है:

जंगल की आग (वाइल्डफायर):

1. • गर्म तापमान और शुष्क परिस्थितियों के कारण जंगल की आग अधिक तीव्र और सामान्य हो गई हैं।
   • ये आग वनस्पति और जैविक मिट्टी की परतों को जला देती हैं, जिससे संग्रहित कार्बन CO₂ के रूप में निकल जाता है।
   • अध्ययन में कहा गया है कि जब वाइल्डफायर उत्सर्जन को शामिल किया जाता है, तो ABZ का 40% हिस्सा कार्बन स्रोत बन जाता है।

परमारफ्रॉस्ट का पिघलना:

1. • बढ़ते तापमान के कारण परमारफ्रॉस्ट पिघल रहा है, जिससे पहले जमी हुई जैविक सामग्री सूक्ष्मजीव अपघटन के लिए उजागर हो रही है।
   • यह प्रक्रिया CO₂ और मीथेन (एक अधिक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस) को छोड़ती है।
   • यह प्रभाव टुंड्रा क्षेत्रों में अधिक स्पष्ट है।

ग्रीनिंग बनाम उत्सर्जन:

1. • गर्म परिस्थितियों के कारण ABZ में “ग्रीनिंग” हो रही है, यानी बढ़ते मौसम लंबे हो गए हैं और अधिक वनस्पति हो रही है।
   • हालांकि, इन क्षेत्रों में कार्बन संग्रह में शुद्ध वृद्धि केवल थोड़े हिस्से में होती है।
   • पिघलती मिट्टी और आग से निकलने वाला कार्बन अक्सर प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से प्राप्त लाभों से अधिक होता है।

ABZ में इन परिवर्तनों का वैश्विक जलवायु परिवर्तन पर गहरा प्रभाव पड़ रहा है, क्योंकि यह क्षेत्र अब कार्बन सिंक के बजाय एक संभावित कार्बन स्रोत बन रहा है।