Science · · 4 min read
مائیکروبیل اخراج مٹی کے کاربن میں بڑے معاون کے طور پر سامنے آئے
nature.com میں رپورٹ کی گئی تحقیق سے معلوم ہوا ہے کہ مائیکروبیل خلیوں سے خارج ہونے والے مادے معدنیات سے وابستہ کاربن کے ذخیرے میں اتنا ہی مؤثر حصہ ڈال سکتے ہیں جتنا مردہ خلیوں کی باقیات۔
nature.com میں رپورٹ کی گئی تحقیق نے کاربن کے مٹی میں داخل ہونے اور برقرار رہنے کا ایک دوسرا بڑا مائیکروبیل راستہ شناخت کیا ہے۔ مائیکروبس صرف مر جانے والے خلیوں کی باقیات کے ذریعے حصہ نہیں ڈالتے؛ زندہ حالت میں ان کی جانب سے خارج کیے جانے والے مادے بھی کاربن کی تقریباً اتنی ہی مقدار فراہم کر سکتے ہیں اور معدنیات سے وابستہ نامیاتی کاربن میں یکساں یا اس سے زیادہ شرح پر شامل ہو سکتے ہیں۔
یہ دریافت چین بھر کی زرعی زمینوں کی مٹی کے مطالعے سے سامنے آئی، جہاں محققین نے خارج خلوی پالی میری مادوں کی پیداوار ناپنے کے لیے آاسوٹوپ ٹریسنگ کی ایک تکنیک وضع کی۔ یہ مادے مائیکروبیل خلیوں کے باہر خارج ہوتے ہیں اور ایسے آمیزے بناتے ہیں جن میں شکر، پروٹین اور دیگر حیاتیاتی پالی مر شامل ہو سکتے ہیں۔ ان کی ساخت کو اکثر بلغم جیسی قرار دیا جاتا ہے، لیکن طویل مدتی مٹی کے کاربن ذخیرے میں ان کی اہمیت کو مردہ خلیوں کی باقیات کے مقابلے میں کم واضح طور پر ناپا گیا ہے۔
مائیکروبیل کاربن سائیکل کا ایک نظرانداز شدہ حصہ
مٹی کا نامیاتی کاربن جزوی طور پر نباتاتی مادے سے بنتا ہے، لیکن مائیکروبس اس بات کا تعین کرنے میں مدد دیتے ہیں کہ یہ مادہ زمین میں داخل ہونے کے بعد کیا صورت اختیار کرتا ہے۔ وہ پودوں سے حاصل ہونے والے کاربن کو پراسیس کرتے ہیں اور اس کے ایک حصے کو مائیکروبیل کاربن میں تبدیل کر دیتے ہیں۔ یہ کاربن مٹی میں برقرار رہ سکتا ہے اور نامیاتی مادے کے وسیع تر ذخیرے کا حصہ بن سکتا ہے۔
سائنس دان پہلے ہی یہ ثابت کر چکے ہیں کہ خلیاتی باقیات—مائیکروبیل خلیوں کے مرنے پر بچ جانے والے اجزا—اس ذخیرے میں اہم حصہ ڈالتی ہیں۔ نئی تحقیق ایک کم ترقی یافتہ سوال پر توجہ دیتی ہے: مرنے سے پہلے خلیے سے باہر خارج کیے جانے والے مائیکروبیل مادے کتنا کاربن فراہم کرتے ہیں؟
خارج خلوی پالی میری مادے اس سوال کا ایک جواب فراہم کرتے ہیں۔ مائیکروبس انہیں بناتے اور اپنے گرد و پیش میں خارج کرتے ہیں، جہاں یہ مٹی کے ذرات اور معدنیات کے ساتھ تعامل کر سکتے ہیں۔ تحقیق کے نتائج سے ظاہر ہوتا ہے کہ یہ عمل مردہ خلیوں کے ذریعے کاربن ذخیرہ ہونے کا محض معمولی اضافی ذریعہ نہیں ہے۔ زیرِ سروے مٹیوں میں خارج خلوی مادوں کی پیداوار مائیکروبیل خلیاتی باقیات کی پیداوار کے برابر تھی۔
محققین نے مختلف مٹیوں میں ان مادوں کی مقدار یا پیداوار اور معدنیات سے وابستہ نامیاتی کاربن کے درمیان ایک شماریاتی تعلق بھی دریافت کیا۔ یہ تعلق بذاتِ خود اس عمل کے ہر مرحلے کو ثابت نہیں کرتا، لیکن یہ مائیکروبیل اخراج اور مٹی کے کاربن کے ان ذخیروں میں سے ایک کے درمیان تعلق کی نشاندہی کرتا ہے جنہیں پائیداری کے لیے اہم سمجھا جاتا ہے۔
کاربن کا معدنیات سے بندھے ذخیروں تک سراغ لگانا
خارج خلوی راستے کی مقدار معلوم کرنے کے لیے محققین نے آکسیجن-18 پر مشتمل پانی کی بنیاد پر ایک طریقہ وضع کیا؛ آکسیجن-18 آکسیجن کی ایسی شکل ہے جس کا حیاتیاتی عمل کے دوران سراغ لگایا جا سکتا ہے۔ انہوں نے یہ طریقہ چین میں زرعی مٹی کے قومی سطح کے سروے میں استعمال کیا، جس سے خارج خلوی پالی میری مادوں کی پیداوار کو کسی ایک کنٹرول شدہ نمونے کے بجائے بہت سے مقامات پر جانچنا ممکن ہوا۔
تحقیق میں لیبارٹری مائیکروکازم تجربات بھی شامل تھے، جن میں کاربن-13 سے نشان زد کاربن استعمال کیا گیا۔ اس سے خارج خلوی پالی میری مادوں سے پیدا ہونے والے کاربن کا سراغ لگانا اور یہ تعین کرنا ممکن ہوا کہ آیا وہ معدنیات سے وابستہ نامیاتی کاربن کے ذخیرے میں داخل ہوا یا نہیں۔
ان تجربات سے ظاہر ہوا کہ مائیکروبیل مادوں سے حاصل ہونے والا کاربن معدنیات سے وابستہ ذخیرے میں ایسی شرحوں پر منتقل ہوا جو مائیکروبیل خلیاتی باقیات کے لیے ناپی گئی شرحوں کے برابر، اور بعض صورتوں میں ان سے زیادہ تھیں۔ یہ نتیجہ اس مؤقف کو تقویت دیتا ہے کہ مائیکروبیل اخراج مٹی کے ماحول میں محض عارضی مادہ نہیں ہوتے۔ وہ معدنیات سے وابستہ کاربن کے ایسے حصے کا حصہ بن سکتے ہیں جہاں نامیاتی مادہ ایسی شکل میں محفوظ ہوتا ہے جو مٹی میں کاربن کے جمع ہونے کے لیے اہم ہے۔
یہ دریافت کیوں اہم ہے
معدنیات سے وابستہ نامیاتی کاربن مٹی میں کاربن کے بڑے ذخیروں میں سے ایک ہے۔ یہ سمجھنا اہم ہے کہ کاربن اس ذخیرے تک کیسے پہنچتا ہے، کیونکہ یہ راستہ اس بات کا تعین کرتا ہے کہ محققین مٹی کے کاربن میں تبدیلیوں کی تشریح کیسے کرتے ہیں اور مائیکروبیل برادریوں کے اثرات کا جائزہ کیسے لیتے ہیں۔
یہ تحقیق مائیکروبیل کاربن پراسیسنگ کی تصویر کو وسعت دیتی ہے۔ صرف مردہ خلیوں پر توجہ دینے سے زندہ مائیکروبس کی جانب سے خارج کیا جانے والا کاربن نظرانداز ہو جائے گا، حالانکہ تحقیق سے ظاہر ہوتا ہے کہ یہ خارج خلوی حصہ بھی اتنا ہی اہم ہو سکتا ہے۔ اس طرح نتائج یہ سمجھانے کا ایک طریقۂ کار فراہم کرتے ہیں کہ مائیکروبیل برادریاں مٹی میں کاربن کی منتقلی اور برقرار رہنے پر کیسے اثر انداز ہوتی ہیں۔
یہ نتائج عالمی تبدیلی کے جواب میں مٹی کے کاربن پر ہونے والی تحقیق کو مزید بہتر بنانے میں بھی مدد دے سکتے ہیں۔ مائیکروبیل سرگرمی کو تبدیل کرنے والے حالات نہ صرف خلیاتی باقیات کی تشکیل، بلکہ خارج خلوی پالی میری مادوں کے اخراج اور انجام کو بھی متاثر کر سکتے ہیں۔ تحقیق خارج خلوی راستے کو خلیاتی باقیات کا متبادل قرار نہیں دیتی۔ اس کے بجائے، یہ دونوں کو ایسے اہم راستوں کے طور پر شناخت کرتی ہے جن کے ذریعے مائیکروبیل پراسیسنگ معدنیات سے وابستہ مٹی کے کاربن میں حصہ ڈال سکتی ہے۔