समुद्र विज्ञान

प्रमुख शब्द: समुद्र अम्लीकरण (CO₂ अवशोषण; IPCC AR6: 90%+ GHG ऊष्मा महासागरों में फंसी) | पोषक तत्व पुनर्चक्रण | समुद्री ऑक्सीजन ह्रास (हाइपोक्सिक क्षेत्र) | सुपोषण | समुद्र स्तर वृद्धि (1900 से 20 cm)

समुद्री धाराएँ

PYQ 2014/2022: समुद्री धाराओं के कारक एवं प्रभाव

परिभाषा → निश्चित दिशा में बहती जल की निरंतर द्रव्यमान गति (समुद्र में नदियाँ)

प्रकार:

• गहराई द्वारा → सतही धाराएँ (10%) बनाम गहरे जल/तापलवण परिसंचरण (90%)
• तापमान द्वारा → गर्म धाराएँ (गल्फ स्ट्रीम, कुरोशियो) बनाम ठंडी धाराएँ (लैब्राडोर, कैलिफोर्निया)
• ठंडी धारा स्थान → निम्न/मध्य अक्षांशों में पश्चिमी तट; उच्च अक्षांशों में पूर्वी तट (NH)

उत्पत्ति के लिए उत्तरदायी कारक:

• ग्रहीय पवनें → प्रमुख कारण; व्यापारिक पवनें, पछुआ हवाएँ धाराओं को चलाती हैं
• लवणता एवं घनत्व → उच्च लवणता डूबती है; कम लवणता तैरती है
• पृथ्वी का घूर्णन (कोरिओलिस) → NH में दक्षिणावर्त; SH में वामावर्त
• सूर्य द्वारा तापन → जल भूमध्य रेखा पर 8 cm अधिक फैलता है → प्रवणता प्रवाह
• भूभाग → अवरोध और दिशा परिवर्तन (मैक्सिको की खाड़ी गल्फ स्ट्रीम को आकार देती है)
• समुद्र तल स्थलाकृति → मध्य-महासागरीय कटक, सीमाउंट, गाइओट

क्षेत्रीय जलवायु पर प्रभाव:

• गर्म धाराएँ → उत्तर अटलांटिक प्रवाह उत्तर सागर बंदरगाहों को गर्म रखता है; कुरोशियो अलास्का बंदरगाहों को बर्फ-मुक्त रखता है
• ठंडी धाराएँ → कैलिफोर्निया धारा पश्चिमी USA तट को ठंडा करती है
• पश्चिमी तट प्रभाव → ठंडी धाराएँ → मरुस्थलीकरण (शुष्कीकरण प्रभाव)
• पूर्वी तट प्रभाव → गर्म धाराएँ → गर्म, वर्षायुक्त जलवायु

मत्स्य पालन पर प्रभाव:

• मिश्रण क्षेत्र → गर्म + ठंडी धाराएँ → प्लवक वृद्धि → सर्वोत्तम मत्स्य क्षेत्र
• उदाहरण: डॉगर्स बैंक (यूरोप), न्यूफाउंडलैंड/जॉर्ज बैंक (गल्फ स्ट्रीम + लैब्राडोर), होक्काइडो (जापान - कुरोशियो + ओयाशियो)

नौवहन पर प्रभाव:

• धारा के साथ चलने वाले जहाज गति प्राप्त करते हैं → ईंधन/समय बचत
• गल्फ स्ट्रीम रूसी/स्कैंडिनेवियाई बंदरगाहों को नौगम्य रखती है
• खतरा → मिश्रण क्षेत्रों पर कोहरा → कठिन नौवहन

अन्य प्रभाव:

• वैश्विक जलस्थैतिक संतुलन → अक्षांशीय ऊष्मा संतुलन बनाए रखता है
• उष्णकटिबंधीय चक्रवात → गर्म जल चक्रवात निर्माण को ईंधन देता है
• प्रजाति/खनिज वितरण → धाराएँ प्रसार में सहायता करती हैं

समुद्री लवणता

PYQ 2017: समुद्री लवणता भिन्नताएँ एवं बहुआयामी प्रभाव

परिभाषा → समुद्री जल में कुल घुलित लवण; औसत 33-37 ppt (सर्वोच्च: वान झील, तुर्की 330 ppt)

भिन्नताओं के कारण:

• वाष्पीकरण दर → 20-30°N/S (व्यापारिक पवन मरुस्थल) = उच्च लवणता; शीतोष्ण = कम
• ताजे जल का समावेश → भूमध्यरेखीय भारी वर्षा = कम; नदियाँ (अमेज़न, कांगो, गंगा, मेकांग) = तनुकरण
• बर्फ पिघलना → बाल्टिक, आर्कटिक, अंटार्कटिक = कम लवण
• धाराओं का मिश्रण → खुले महासागर = 35 ppt; बंद सागर (कैस्पियन, भूमध्य, लाल सागर) = अधिक
• STD अंतर्संबंध → लवणता, तापमान, घनत्व परस्पर जुड़े

बहुआयामी प्रभाव:

तापमान एवं जलवायु पर:

• लवणों के बिना → सर्दियों में महासागर जम जाते
• अधिक लवणीय जल डूबता है + ठंडा जल डूबता है → तापलवण परिसंचरण
• भूमध्य सागर की उच्च लवणता → जल समुद्र के नीचे अटलांटिक में बहता है; अटलांटिक सतह पर भूमध्य में बहता है
• धाराएँ वैश्विक जलवायु को नियंत्रित करती हैं → पृथ्वी का तापमान/वर्षा अप्रत्यक्ष रूप से प्रभावित

समुद्री जैव विविधता पर:

• समुद्री जल घनत्व के कारण प्लवक निरंतर तैरते रहते हैं → प्लवक के बिना, समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र ध्वस्त
• व्हेल, शार्क, समुद्री गायें भूमि के जानवरों से बड़े होते हैं (लवणता शरीर की चर्बी/उत्प्लावकता को प्रभावित करती है)
• समुद्री जीव विशिष्ट pH, तापमान, लवणता के अनुकूल → मानव-प्रेरित परिवर्तन अस्तित्व को खतरा

नौवहन पर:

• जहाज खारे पानी की तुलना में ताजे पानी में अधिक गहरे तैरते हैं
• यदि महासागर ताजे पानी के होते → जहाज अधिक समय/ईंधन खर्च करते

समुद्री धाराएँ बनाम जल राशियाँ

PYQ 2019: समुद्री धाराएँ बनाम जल राशियाँ

समुद्री धाराएँ → निश्चित दिशा में निरंतर बहती जल की धाराएँ

• उदाहरण: गल्फ स्ट्रीम (गर्म), लैब्राडोर धारा (ठंडी)

जल राशियाँ → समुद्री जल का विस्तृत समांग पिंड (तापमान + लवणता एकसमान)

• अधोप्रवाह (सघन ठंडा जल) और ऊर्ध्वप्रवाह (कम सघन जल) द्वारा विशेषित
• उदाहरण: उत्तर अटलांटिक गहरा जल (नॉर्वेजियन सागर), अंटार्कटिक तल जल

जल राशियों के प्रभाव:

• ऊर्ध्वप्रवाह → घुलित O₂ और पोषक तत्व सतह पर लाता है → समृद्ध समुद्री जीवन (पेरू तट = समृद्ध मत्स्य पालन)
• अधोप्रवाह → कम समुद्री उत्पादकता क्षेत्र
• जलविज्ञानी स्थितियाँ → प्लवक वृद्धि, प्रवाल अस्तित्व को प्रभावित
• आर्द्रता एवं दाब → पवनों, तटीय पर्यावरण को प्रभावित (थल-समुद्र समीर)

जलवायु परिवर्तन प्रभाव:

• वैश्विक तापन → ग्लेशियर + समुद्री बर्फ पिघलना → ताजे पानी में वृद्धि
• तापलवण परिसंचरण को धीमा/रोक सकता है → समुद्री जीवन और तटों पर भारी प्रभाव

प्रवाल भित्तियाँ

PYQ 2019: वैश्विक तापन का प्रवाल भित्तियों पर प्रभाव

परिभाषा → जूक्सैंथेले (शैवाल) और प्रवाल पॉलिप के बीच सहजीवी संबंध

• प्रवाल शैवाल को आश्रय देते हैं; शैवाल प्रकाश संश्लेषण द्वारा पोषक तत्व प्रदान करते हैं
• मृत प्रवाल कंकाल कैल्शियम कार्बोनेट संरचनाएँ बनाते हैं

प्रकार → अवरोधक भित्ति, तटीय भित्ति, एटॉल

भारतीय वितरण:

• कच्छ की खाड़ी
• अंडमान एवं निकोबार द्वीप
• लक्षद्वीप द्वीप
• मन्नार की खाड़ी

अस्तित्व शर्तें:

• उथला जल → शैवाल को सूर्य की रोशनी चाहिए (शायद ही कभी >50m गहराई)
• गर्म जल → 20-32°C
• लवणीय लेकिन स्वच्छ → सूर्य की रोशनी के प्रवेश के लिए
• प्रदूषण-मुक्त → तलछट/अपशिष्ट जल हानिकारक

प्रवालों का महत्व:

• 25% समुद्री जैव विविधता का समर्थन; $2.7 ट्रिलियन/वर्ष उत्पन्न (व्यापार + पर्यटन)
• "समुद्रों के वर्षावन" → प्रवाल त्रिभुज
• तटीय संरक्षण (ग्रेट बैरियर रीफ → बाढ़, सुनामी, अपरदन)
• कार्बन स्क्रबर (NASA) → कैल्शियम कार्बोनेट के लिए CO₂ अवशोषित
• समुद्री नाइट्रोजन चक्र → सायनोबैक्टीरिया भूमिका
• जलवायु रिकॉर्ड → पिछले दस लाख वर्षों की घटनाएँ

खतरे (अस्तित्व शर्तों का उपयोग करें):

• तापमान वृद्धि → सामूहिक प्रवाल विरंजन (ग्रेट बैरियर रीफ 2009-2018: विश्व स्तर पर 14% हानि - GCRMN 2021)
• समुद्र अम्लीकरण → CO₂ अवशोषण → प्रवाल निर्माण प्रभावित
• मानवीय गतिविधियाँ → मछली पकड़ना, प्रदूषण, प्रवाल खनन (ईंटें), तेल रिसाव
• आक्रामक प्रजातियाँ → स्नोफ्लेक प्रवाल
• निर्माण → भारी अवसादन
• प्राकृतिक → चक्रवात, एल नीनो

शमन उपाय:

• भारत: ZSI बायो-रॉक तकनीक, CBAS (INCOIS), CRZ मानदंड, ICMAM, COMAPS
• वैश्विक: अंतर्राष्ट्रीय प्रवाल भित्ति पहल (ICRI), IYOR 2018
• मैंग्रोव संरक्षण → प्रवाल अस्तित्व के लिए पोर्टफोलियो रणनीति

मैंग्रोव

PYQ 2019: मैंग्रोव क्षय के कारण एवं महत्व

परिभाषा → नदियों/ज्वारनदमुखों के अंतर्ज्वारीय क्षेत्रों में लवण-सहिष्णु वनस्पति; "ज्वारीय वन"

• केवल उष्णकटिबंधीय/उपोष्णकटिबंधीय (हिमांक सहन नहीं कर सकते)
• गैसीय विनिमय के लिए वायवीय जड़ें (राइजोफोरा)

स्थान कारक:

• उच्च वर्षा + उच्च तापमान
• ज्वार पोषक तत्व लाते हैं
• कुछ प्रजातियों के लिए ताजे पानी का प्रवाह आवश्यक
• अवसाद जमाव → नदी मुहानों पर

वर्तमान स्थिति (ISFR 2021):

• कुल: 4992 वर्ग km (सर्वोच्च: WB, फिर GJ)
• विश्व स्तर पर 35%+ क्षय; कुछ देशों में 50%
• UNEP रिपोर्ट: विनाश से $42 बिलियन क्षति/वर्ष
• विलुप्ति के कगार पर प्रजातियाँ: ब्रुगुइएरा सिलिंड्रिका, सोनेरेटिया एसिडा

महत्व:

• किनारा प्रभाव → अद्वितीय पारिस्थितिक निचे (रॉयल बंगाल टाइगर, खारे पानी के मगरमच्छ, मछुआरी बिल्ली)
• सदमा अवशोषक → WB चक्रवात अम्फान से सुरक्षित; सुनामी, बाढ़, अपरदन कम करते हैं
• नर्सरी मैदान → वाणिज्यिक मछली/क्रस्टेशियंस के लिए प्रजनन, भोजन
• समुद्र अम्लीकरण प्रतिरोध → क्षारीयता छोड़ते हैं (pH बढ़ाते हैं)
• कार्बन स्क्रबर → अधिकांश वनों से अधिक CO₂ संग्रहीत करते हैं (NASA)
• पोषक तत्व चक्रण → जल/वायु शुद्धिकरण, प्रदूषक विघटन
• सांस्कृतिक → बोन बीबी वन देवी पूजा

खतरे (DUMAI):

• समुद्र स्तर वृद्धि → जलमग्नता
• जलवायु परिवर्तन → बढ़ती आपदाएँ
• बांध निर्माण → नदी जल में कमी
• आक्रामक विदेशी प्रजातियाँ (जलकुंभी - बंगाल का आतंक)
• नगरीकरण → बंदरगाह, बस्तियाँ, उद्योग
• अत्यधिक कटाई → जलाऊ लकड़ी, निर्माण लकड़ी
• प्रदूषण → उर्वरक, कीटनाशक, सीवेज
• झींगा पालन → भारत में 35,000 हेक्टेयर खोया

संरक्षण प्रयास:

• BOBLME परियोजना (FAO, 2018) → 7 बंगाल की खाड़ी देश
• UNESCO विश्व धरोहर स्थल (सुंदरबन प्राकृतिक स्थल)
• रामसर आर्द्रभूमि संरक्षण
• महाराष्ट्र (2016) → 15,000 हेक्टेयर आरक्षित वन
• मैंग्रोव बोर्डवॉक पणजी, गोवा
• लवण-सहिष्णु घास पुनर्स्थापन (सुंदरबन)
• MISHTI योजना

आगे का मार्ग:

• पुनर्जनन के लिए मछली-हड्डी तकनीक
• पर्यावरणीय निगरानी
• वन अधिकारियों का प्रशिक्षण
• उद्योगों से शून्य तरल निर्वहन
• जलवायु के लिए मैंग्रोव गठबंधन (COP27)

मृत क्षेत्र

PYQ 2018: मृत क्षेत्र एवं समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र

परिभाषा → महासागरों/झीलों में कम-ऑक्सीजन (हाइपोक्सिक) क्षेत्र जहाँ जीव जीवित नहीं रह सकते

• उदाहरण: NA/SA के पश्चिमी तट, नामीबिया, भारत (अरब सागर), बंगाल की खाड़ी

कारण:

• सुपोषण/शैवाल प्रस्फुटन → रासायनिक पोषक तत्वों में वृद्धि → अत्यधिक शैवाल → ऑक्सीजन की कमी
• कृषि अपवाह → उर्वरक, कीटनाशक
• औद्योगिक/परिवहन उत्सर्जन → तेल रिसाव
• जलवायु परिवर्तन → संवाहक पट्टियों + अंतर्मिश्रण को प्रभावित करता है (गहरे समुद्र को O₂ मिलने का एकमात्र तरीका)
• समुद्र विज्ञानी परिघटनाएँ → समुद्र और पवन धारा पैटर्न

परिणाम:

• मृत प्रजातियाँ, हानिकारक विषाक्तता
• प्रजातियों का O₂-समृद्ध क्षेत्रों में प्रवास → नए शिकारी, पारिस्थितिकी तंत्र व्यवधान (ध्रुवीय क्षेत्रों पर आक्रमण)
• अदृश्य जाल → मछलियाँ सुनने/देखने की क्षमता खो देती हैं → मृत्यु
• प्रजनन समस्याएँ → नर शुक्राणु उत्पन्न नहीं कर सकते; मादा अंडे उत्पन्न नहीं कर सकतीं
• नीली अर्थव्यवस्था प्रभाव → लाखों भोजन/जीविका के लिए मछली पर निर्भर
• प्रवाल भित्तियों को खतरा

आगे का मार्ग:

• बेहतर समुद्री परिवहन विनियमन
• सीवेज उपचार → समुद़ को कूड़ेदान के रूप में उपयोग बंद करें
• जलवायु परिवर्तन शमन
• जैविक खेती
• आर्द्रभूमि/बाढ़ मैदान संरक्षण
• शून्य तरल निर्वहन
• पोषक तत्व व्यापार (कार्बन व्यापार की तरह)

वैश्विक समुद्री संवाहक पट्टी (AMOC)

अटलांटिक मध्याह्न पलटाव परिसंचरण (AMOC)

परिभाषा → वैश्विक समुद्री संवाहक पट्टी का भाग; विश्वव्यापी ऊष्मा और पोषक तत्वों का वितरण

तंत्र:

1. मैक्सिको की खाड़ी से लवणीय गर्म जल उत्तर की ओर बढ़ता है
2. उच्च अक्षांशों पर ठंडा होता है → डूबता है (अधिक सघन)
3. उष्णकटिबंधीय और अंटार्कटिक क्षेत्रों की ओर बहता है

समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र के लिए महत्व:

• कार्बन सिंक → CO₂ अवशोषित करता है
• पोषक तत्व परिसंचरण → वैश्विक वितरण को सुगम बनाता है
• ऑक्सीजन संवर्धन → गर्म/ठंडी धाराओं का मिश्रण
• वैश्विक जलस्थैतिक संतुलन → ऊष्मा/लवण बजट बनाए रखता है

जलवायु परिवर्तन खतरा:

• पिघलते ग्लेशियर → ताजे पानी का प्रवाह → डूबने के तंत्र को बाधित करता है
• पूरे परिसंचरण को धीमा या रोक सकता है
• विश्व स्तर पर समुद्री जीवन और तटीय वातावरण पर भारी प्रभाव

पिछले वर्षों के प्रश्न सारांश

समुद्र विज्ञान PYQs

वर्ष	प्रश्न
2022	समुद्री धाराओं को प्रभावित करने वाले बल; मत्स्य उद्योग में भूमिका
2019	समुद्री धाराएँ बनाम जल राशियाँ - समुद्री जीवन और तटीय पर्यावरण पर प्रभाव
2019	प्रवाल जीवन प्रणाली पर वैश्विक तापन का प्रभाव
2019	मैंग्रोव क्षय के कारण और उनका महत्व
2018	समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र पर फैलते मृत क्षेत्रों के परिणाम
2017	समुद्री लवणता भिन्नताएँ और बहुआयामी प्रभाव
2014	समुद्री धाराओं की उत्पत्ति के लिए उत्तरदायी कारक; जलवायु, मत्स्य पालन, नौवहन पर प्रभाव