एल के कुलकर्णी
साध्या डोळ्यांनी न दिसणाऱ्या आभाळछिद्राचा शोध वेळीच लागल्यामुळे आणि ते बुजविण्यासाठी तातडीने प्रयत्न केल्यामुळे मानवजात फार भीषण संकटातून थोडक्यात बचावली, ती कशी?
वर्ष १९७७. इंग्लंडमधील २३ वर्षीय जोनाथन शँकलीनने नुकतीच पदवी घेतली होती. एकदा सहज जाहिरात दिसली म्हणून त्याने अर्ज केला आणि ब्रिटिश अंटार्क्टिक सर्व्हे (बीएएस) मध्ये त्याला नोकरी लागली. पुढे केवळ आठ वर्षांत त्याच्या हातून केवढा मोठा शोध लागणार आहे, याची कल्पना त्या वेळी ना ‘बीएएस’ला होती ना त्याला स्वत:ला. हवेत बाष्प, धूळ व काही वायू आहेत, हे पूर्वीपासून माहीत होते. १७५४ मध्ये स्कॉटलंडच्या जोसेफ ब्लॅक यांनी कार्बन डाय ऑक्साईड वायूचा, डॅनियल रुदरफोर्ड यांनी १७७२ मध्ये नायट्रोजन वायूचा तर जोसेफ प्रिस्टले यांनी १७७४ मध्ये ऑक्सिजन वायूचा शोध लावला. पुढे सर विल्यम रॅमसे व लॉर्ड रॅले यांनी १८९४ मध्ये अरगॉन या वायूचा शोध लावला. या चार वायूंशिवाय हवेत वाफ व इतरही काही वायू सूक्ष्म रूपात आहेत. जिथे आकाशातली वीज पडते, त्या परिसरात एक विशिष्ट वास येत असल्याचे लोकांना माहीत होते. १७८५ मध्ये डच शास्त्रज्ञ मार्टिनस व्हॉन मारम यांना एक विजेच्या स्पार्किंगचा प्रयोग करताना तसाच विशिष्ट वास आला. खरे म्हणजे त्यांनी ओझोन वायू तयार केला होता, पण ते त्यांना माहीत नव्हते.
हेही वाचा >>> संविधानभान : ‘आया राम गया राम’ला रामराम
पुढे ५० वर्षांनी १८३९ मध्ये ख्रिाश्चन फ्रेडरिक शाँबेन यांनी तसाच वास असणारा वायू वेगळा करण्यात यश मिळवले व त्याचे नाव ओझोन (ग्रीकमध्ये ozeu म्हणजे वास) असे ठेवले. त्याचे रेणुसूत्र १८६५ मध्ये जॅक्वस लुई सोरेट यांनी शोधले. ओझोन हे ऑक्सिजनचेच एक रूप आहे. फरक एवढाच की ऑक्सिजन वायूच्या एका रेणूत दोन अणू असतात. तर ओझोनच्या रेणूमध्ये तीन. अतिनील किंवा जंबूपार (ultraviolet) किरणांमुळे ऑक्सिजनचे रूपांतर ओझोनमध्ये होते. सूर्यापासून पृथ्वीकडे येणाऱ्या सर्व प्रकारच्या किरणांची मोजणी एकदा केली जात होती. त्यातून असे दिसले की, ३१० नॅनोमीटरहून कमी तरंगलांबीच्या लहरी म्हणजे अतिनील किरण पृथ्वीच्या पृष्ठभागापर्यंत पोहोचत नाहीत. याचा अर्थ ते किरण वातावरणातच शोषले जात होते. वर्णपटाच्या अभ्यासावरून असे दिसले की हे ओझोनमुळे घडते. अशा प्रकारे पृथ्वीभोवतीच्या वातावरणातही ओझोन आहे याचा शोध विसाव्या शतकात लागला. १९१३ मध्ये चार्ल्स फेब्री आणि हेन्री ब्युसन या फ्रेंच शास्त्रज्ञांनी सिद्ध केले की वातावरणात ओझोन वायूचा एक थरच आहे. हा थर स्थितांबरात १५ ते ३५ कि.मी. च्यामध्ये असून त्याची जाडी ऋतूनुसार बदलते. वातावरणात इतरत्र ओझोनचे प्रमाण दशलक्षामागे ०.३ भाग (ppm) असते तर या थरात ते १० पर्यंत असते. सूर्यप्रकाशातील ९७ ते ९९ टक्के अतिनील किरणांचे शोषण या थरात होते. हे किरण सजीवांस घातक आहेत. ते पेशीतील डीएनएमध्ये बदल घडवतात व कर्करोगास कारणीभूत ठरतात. यामुळे या किरणांचे शोषण करणारा ओझोन थर हा पृथ्वीवरील जीवसृष्टीसाठी संरक्षक कवच ठरला.
ब्रिटिश हवामान शास्त्रज्ञ जी. एम. बी. डॉब्सन यांनी ओझोनच्या गुणधर्माचा अभ्यास केला व हवेतील ओझोनचे प्रमाण मोजणारे ‘डॉब्सन स्पेक्ट्रोफोटोमीटर’ हे उपकरण तयार केले होते. ओझोन थराचे महत्त्व लक्षात घेऊन, डॉब्सननी १९२८ ते १९५८ मध्ये जगभर या उपकरणांचे जाळे उभारले व त्यातून वातावरणातील ओझोनच्या प्रमाणावर लक्ष ठेवण्यात येऊ लागले. या अंतर्गतच ‘बीएएस’तर्फे अंटार्क्टिकाच्या वातावरणातील ओझोनच्या प्रमाणावर लक्ष ठेवण्यात येत होते व याच कामावर शँकलीन यांची नेमणूक होती. अंटार्क्टिकावरील डॉब्सन स्पेक्ट्रोफोटोमीटरच्या नोंदी तपासणे हे सुरुवातीला शँकलीन यांचे काम होते. ते रुजू झाले तेव्हा काम खूपच साठले होते. कारण त्यापूर्वीच्या तज्ज्ञांनी फक्त कागदावर नोंदी खरडण्याचे काम केले होते. त्याच काळात ‘बीएएस’तर्फे एक मोठा कार्यक्रम घेण्यात येणार होता. त्यात अंटार्क्टिकामधील संशोधनाबाबत शास्त्रज्ञ, नेते व जनता यांना माहिती देण्यात येणार होती. नुकताच असा संशय व्यक्त करण्यात येत होता की काँकॉर्ड विमानातून बाहेर पडणारे वायू आणि क्लोरोफ्लूरोकार्बन गटातील संयुगे यांचा ओझोन थरावर परिणाम होत असावा. पण असे काही घडत असावे यावर शँकलीनचा मात्र विश्वास नव्हता. त्यांनी ठरवले की त्या वर्षीच्या ओझोनच्या नोंदी आणि १२ वर्षापूर्वीच्या नोंदी यांची तुलना करावी. त्यांनी चिकाटीने व्यवस्थित अभ्यास सुरू केला. त्यांना वाटत होते, की नोंदीत काही फरक आढळणार नाही, पण प्रत्यक्ष तुलना केल्यावर त्यात चांगलाच फरक आढळला हे पाहून ते चकित झाले. मग त्यांनी मागच्या सर्व नोंदींची तुलना सुरू केली.
हेही वाचा >>> दिवास्वप्नांना स्वागतार्ह तडे!
निष्कर्ष स्पष्ट होता. दरवर्षी मार्चनंतर वातावरणातील ओझोनचे प्रमाण कमी कमी होत चालले होते. १९७०च्या तुलनेत १९८४मध्ये अंटार्क्टिकावरील वातावरणात हा थर दोन तृतीयांश उरला होता. प्रसिद्ध भौतिकशास्त्रज्ञ ज्यो फोरमन हे शँकलीनचे त्या खात्यातील वरिष्ठ होते. हा केवढा क्रांतिकारक शोध आहे, हे त्यांनी तात्काळ ओळखले. पडताळणी करून मे १९८५ मध्ये ज्यो फोरमन, ब्रायन गार्डीनर आणि जोनाथन शँकलीन यांच्या नावे हा शोध ‘नेचर’मधून जाहीर झाला. जगात खळबळ उडाली. हा प्रकार ओझोन थराला पडलेले छिद्र म्हणून ओळखला जाऊ लागला. लगेच संशोधकांच्या एका स्वतंत्र तुकडीने तो शोध खरा असल्याची खात्री करून घेतली. अंटार्क्टिकावरील २० दशलक्ष चौ. कि.मी. वर हे छिद्र पसरले आहे, हे उपग्रहांनी दाखवले. अनेकांनी ओझोन ऱ्हासाची स्पष्टीकरणे मांडली व त्यातून ओझोन ऱ्हासाचे कारण उलगडले. एरोसोल फवारण्या, फ्रिज व इतर शीतीकरण उपकरणे इत्यादींमध्ये वापरली जाणारी क्लोरोफ्लूरोकार्बन संयुगे (सीएफसी) ओझोनच्या ऱ्हासाला जबाबदार होती. अंटार्क्टिकाच्या हिवाळ्यात अतिशीत तापमानामुळे निर्माण होणाऱ्या हिमानी ढगांवर साठलेल्या क्लोरोफ्लूरोकार्बन्सची सूर्यकिरणांबरोबर क्रिया होते. त्यातून क्लोरिन वायू मुक्त होतो व तो ओझोनचे विघटन घडवून आणतो. क्लोरिनचा एक रेणू हजारो ओझोन रेणूंचे विघटन घडवू शकतो. वातावरणातील ओझोन थर नष्ट होणे, हे संकट भयंकर होते. काही दशकांत पृथ्वीवर दूरदूर अतिनील किरणांचा मारा होऊ लागला असता.
संपूर्ण जीवसृष्टीलाच धोका निर्माण झाला होता. अवघे जग खडबडून जागे झाले. दोनच वर्षांत १९८७ मध्ये माँट्रीयल येथे एक आंतरराष्ट्रीय आचारसंहिता संमत करण्यात आली. त्यानुसार वातावरणीय ओझोनचा ऱ्हास घडवणाऱ्या रसायनांची पातळी यापुढे वाढू न देण्याचे ठरले. सर्व देशांत ‘सीएफसी’ला पर्यायी रसायने वापरली जाऊ लागली. सध्या वेळोवेळी या आचारसंहितेचे नूतनीकरण केले जाते. जागतिक संमतीने जिचे पालन करण्यात आले, अशी ती एकमेव आचारसंहिता असावी. परिणामी ओझोनचे छिद्र भरून येऊ लागले आहे. पण ‘सीएफसी’चे आयुष्य ५० वर्षांहून अधिक असल्याने थर पूर्ववत होण्यास २०७० साल उजाडू शकेल. ‘डीलॉइट’ या कंपनीने २०१५ मध्ये एक विश्लेषण केले. त्यानुसार १९८५ मध्ये जर शँकलीन यांनी हा शोध लावला नसता तर तो पुढे किमान १० वर्षे लांबला असता. संयुक्त राष्ट्रांच्या एक समितीच्या मते, १९८७ मध्ये माँट्रीयल आचारसंहिता लागू झाली नसती तर २०३० पर्यंत कर्करोगाच्या रुग्णांत १४ टक्के वाढ झाली असती. केवळ इंग्लंडमध्ये कर्करोगाचे वर्षाला ३०० रुग्ण वाढले असते. एका अभ्यासानुसार सीएफसी हा हरितगृह वायू असल्याने ग्लोबल वॉर्मिंगमुळे पृथ्वीचे सरासरी तापमान या शतकाअखेर २.५ अंश से. ने वाढले असते. त्यामुळे पृथ्वीच्या ध्रुवावरील ४७ टक्के बर्फ वितळले असते. आणि पृथ्वीच्या १३ टक्के भागावर जीवसृष्टी व परिसंस्थेचे अस्तित्व जवळपास नष्ट झाले असते. साध्या डोळ्यांनी न दिसणाऱ्या त्या आभाळछिद्राच्या शोधामुळे मानवजात फार भीषण संकटातून थोडक्यात बचावली. समाजाच्या सेवेसाठी दरवेळी सर्वस्व त्यागून, काही तरी अचाट वगैरेच करावे लागते असे नाही. इतर सर्व लोक केवळ कामापुरते काम करीत असताना, एकाच व्यक्तीने आपले काम निष्ठेने केले, तरी केवढा मोठा बदल व सेवा होऊ शकते हेच शँकलीन यांच्या कार्याने सिद्ध झाले.
साध्या डोळ्यांनी न दिसणाऱ्या आभाळछिद्राचा शोध वेळीच लागल्यामुळे आणि ते बुजविण्यासाठी तातडीने प्रयत्न केल्यामुळे मानवजात फार भीषण संकटातून थोडक्यात बचावली, ती कशी?
वर्ष १९७७. इंग्लंडमधील २३ वर्षीय जोनाथन शँकलीनने नुकतीच पदवी घेतली होती. एकदा सहज जाहिरात दिसली म्हणून त्याने अर्ज केला आणि ब्रिटिश अंटार्क्टिक सर्व्हे (बीएएस) मध्ये त्याला नोकरी लागली. पुढे केवळ आठ वर्षांत त्याच्या हातून केवढा मोठा शोध लागणार आहे, याची कल्पना त्या वेळी ना ‘बीएएस’ला होती ना त्याला स्वत:ला. हवेत बाष्प, धूळ व काही वायू आहेत, हे पूर्वीपासून माहीत होते. १७५४ मध्ये स्कॉटलंडच्या जोसेफ ब्लॅक यांनी कार्बन डाय ऑक्साईड वायूचा, डॅनियल रुदरफोर्ड यांनी १७७२ मध्ये नायट्रोजन वायूचा तर जोसेफ प्रिस्टले यांनी १७७४ मध्ये ऑक्सिजन वायूचा शोध लावला. पुढे सर विल्यम रॅमसे व लॉर्ड रॅले यांनी १८९४ मध्ये अरगॉन या वायूचा शोध लावला. या चार वायूंशिवाय हवेत वाफ व इतरही काही वायू सूक्ष्म रूपात आहेत. जिथे आकाशातली वीज पडते, त्या परिसरात एक विशिष्ट वास येत असल्याचे लोकांना माहीत होते. १७८५ मध्ये डच शास्त्रज्ञ मार्टिनस व्हॉन मारम यांना एक विजेच्या स्पार्किंगचा प्रयोग करताना तसाच विशिष्ट वास आला. खरे म्हणजे त्यांनी ओझोन वायू तयार केला होता, पण ते त्यांना माहीत नव्हते.
हेही वाचा >>> संविधानभान : ‘आया राम गया राम’ला रामराम
पुढे ५० वर्षांनी १८३९ मध्ये ख्रिाश्चन फ्रेडरिक शाँबेन यांनी तसाच वास असणारा वायू वेगळा करण्यात यश मिळवले व त्याचे नाव ओझोन (ग्रीकमध्ये ozeu म्हणजे वास) असे ठेवले. त्याचे रेणुसूत्र १८६५ मध्ये जॅक्वस लुई सोरेट यांनी शोधले. ओझोन हे ऑक्सिजनचेच एक रूप आहे. फरक एवढाच की ऑक्सिजन वायूच्या एका रेणूत दोन अणू असतात. तर ओझोनच्या रेणूमध्ये तीन. अतिनील किंवा जंबूपार (ultraviolet) किरणांमुळे ऑक्सिजनचे रूपांतर ओझोनमध्ये होते. सूर्यापासून पृथ्वीकडे येणाऱ्या सर्व प्रकारच्या किरणांची मोजणी एकदा केली जात होती. त्यातून असे दिसले की, ३१० नॅनोमीटरहून कमी तरंगलांबीच्या लहरी म्हणजे अतिनील किरण पृथ्वीच्या पृष्ठभागापर्यंत पोहोचत नाहीत. याचा अर्थ ते किरण वातावरणातच शोषले जात होते. वर्णपटाच्या अभ्यासावरून असे दिसले की हे ओझोनमुळे घडते. अशा प्रकारे पृथ्वीभोवतीच्या वातावरणातही ओझोन आहे याचा शोध विसाव्या शतकात लागला. १९१३ मध्ये चार्ल्स फेब्री आणि हेन्री ब्युसन या फ्रेंच शास्त्रज्ञांनी सिद्ध केले की वातावरणात ओझोन वायूचा एक थरच आहे. हा थर स्थितांबरात १५ ते ३५ कि.मी. च्यामध्ये असून त्याची जाडी ऋतूनुसार बदलते. वातावरणात इतरत्र ओझोनचे प्रमाण दशलक्षामागे ०.३ भाग (ppm) असते तर या थरात ते १० पर्यंत असते. सूर्यप्रकाशातील ९७ ते ९९ टक्के अतिनील किरणांचे शोषण या थरात होते. हे किरण सजीवांस घातक आहेत. ते पेशीतील डीएनएमध्ये बदल घडवतात व कर्करोगास कारणीभूत ठरतात. यामुळे या किरणांचे शोषण करणारा ओझोन थर हा पृथ्वीवरील जीवसृष्टीसाठी संरक्षक कवच ठरला.
ब्रिटिश हवामान शास्त्रज्ञ जी. एम. बी. डॉब्सन यांनी ओझोनच्या गुणधर्माचा अभ्यास केला व हवेतील ओझोनचे प्रमाण मोजणारे ‘डॉब्सन स्पेक्ट्रोफोटोमीटर’ हे उपकरण तयार केले होते. ओझोन थराचे महत्त्व लक्षात घेऊन, डॉब्सननी १९२८ ते १९५८ मध्ये जगभर या उपकरणांचे जाळे उभारले व त्यातून वातावरणातील ओझोनच्या प्रमाणावर लक्ष ठेवण्यात येऊ लागले. या अंतर्गतच ‘बीएएस’तर्फे अंटार्क्टिकाच्या वातावरणातील ओझोनच्या प्रमाणावर लक्ष ठेवण्यात येत होते व याच कामावर शँकलीन यांची नेमणूक होती. अंटार्क्टिकावरील डॉब्सन स्पेक्ट्रोफोटोमीटरच्या नोंदी तपासणे हे सुरुवातीला शँकलीन यांचे काम होते. ते रुजू झाले तेव्हा काम खूपच साठले होते. कारण त्यापूर्वीच्या तज्ज्ञांनी फक्त कागदावर नोंदी खरडण्याचे काम केले होते. त्याच काळात ‘बीएएस’तर्फे एक मोठा कार्यक्रम घेण्यात येणार होता. त्यात अंटार्क्टिकामधील संशोधनाबाबत शास्त्रज्ञ, नेते व जनता यांना माहिती देण्यात येणार होती. नुकताच असा संशय व्यक्त करण्यात येत होता की काँकॉर्ड विमानातून बाहेर पडणारे वायू आणि क्लोरोफ्लूरोकार्बन गटातील संयुगे यांचा ओझोन थरावर परिणाम होत असावा. पण असे काही घडत असावे यावर शँकलीनचा मात्र विश्वास नव्हता. त्यांनी ठरवले की त्या वर्षीच्या ओझोनच्या नोंदी आणि १२ वर्षापूर्वीच्या नोंदी यांची तुलना करावी. त्यांनी चिकाटीने व्यवस्थित अभ्यास सुरू केला. त्यांना वाटत होते, की नोंदीत काही फरक आढळणार नाही, पण प्रत्यक्ष तुलना केल्यावर त्यात चांगलाच फरक आढळला हे पाहून ते चकित झाले. मग त्यांनी मागच्या सर्व नोंदींची तुलना सुरू केली.
हेही वाचा >>> दिवास्वप्नांना स्वागतार्ह तडे!
निष्कर्ष स्पष्ट होता. दरवर्षी मार्चनंतर वातावरणातील ओझोनचे प्रमाण कमी कमी होत चालले होते. १९७०च्या तुलनेत १९८४मध्ये अंटार्क्टिकावरील वातावरणात हा थर दोन तृतीयांश उरला होता. प्रसिद्ध भौतिकशास्त्रज्ञ ज्यो फोरमन हे शँकलीनचे त्या खात्यातील वरिष्ठ होते. हा केवढा क्रांतिकारक शोध आहे, हे त्यांनी तात्काळ ओळखले. पडताळणी करून मे १९८५ मध्ये ज्यो फोरमन, ब्रायन गार्डीनर आणि जोनाथन शँकलीन यांच्या नावे हा शोध ‘नेचर’मधून जाहीर झाला. जगात खळबळ उडाली. हा प्रकार ओझोन थराला पडलेले छिद्र म्हणून ओळखला जाऊ लागला. लगेच संशोधकांच्या एका स्वतंत्र तुकडीने तो शोध खरा असल्याची खात्री करून घेतली. अंटार्क्टिकावरील २० दशलक्ष चौ. कि.मी. वर हे छिद्र पसरले आहे, हे उपग्रहांनी दाखवले. अनेकांनी ओझोन ऱ्हासाची स्पष्टीकरणे मांडली व त्यातून ओझोन ऱ्हासाचे कारण उलगडले. एरोसोल फवारण्या, फ्रिज व इतर शीतीकरण उपकरणे इत्यादींमध्ये वापरली जाणारी क्लोरोफ्लूरोकार्बन संयुगे (सीएफसी) ओझोनच्या ऱ्हासाला जबाबदार होती. अंटार्क्टिकाच्या हिवाळ्यात अतिशीत तापमानामुळे निर्माण होणाऱ्या हिमानी ढगांवर साठलेल्या क्लोरोफ्लूरोकार्बन्सची सूर्यकिरणांबरोबर क्रिया होते. त्यातून क्लोरिन वायू मुक्त होतो व तो ओझोनचे विघटन घडवून आणतो. क्लोरिनचा एक रेणू हजारो ओझोन रेणूंचे विघटन घडवू शकतो. वातावरणातील ओझोन थर नष्ट होणे, हे संकट भयंकर होते. काही दशकांत पृथ्वीवर दूरदूर अतिनील किरणांचा मारा होऊ लागला असता.
संपूर्ण जीवसृष्टीलाच धोका निर्माण झाला होता. अवघे जग खडबडून जागे झाले. दोनच वर्षांत १९८७ मध्ये माँट्रीयल येथे एक आंतरराष्ट्रीय आचारसंहिता संमत करण्यात आली. त्यानुसार वातावरणीय ओझोनचा ऱ्हास घडवणाऱ्या रसायनांची पातळी यापुढे वाढू न देण्याचे ठरले. सर्व देशांत ‘सीएफसी’ला पर्यायी रसायने वापरली जाऊ लागली. सध्या वेळोवेळी या आचारसंहितेचे नूतनीकरण केले जाते. जागतिक संमतीने जिचे पालन करण्यात आले, अशी ती एकमेव आचारसंहिता असावी. परिणामी ओझोनचे छिद्र भरून येऊ लागले आहे. पण ‘सीएफसी’चे आयुष्य ५० वर्षांहून अधिक असल्याने थर पूर्ववत होण्यास २०७० साल उजाडू शकेल. ‘डीलॉइट’ या कंपनीने २०१५ मध्ये एक विश्लेषण केले. त्यानुसार १९८५ मध्ये जर शँकलीन यांनी हा शोध लावला नसता तर तो पुढे किमान १० वर्षे लांबला असता. संयुक्त राष्ट्रांच्या एक समितीच्या मते, १९८७ मध्ये माँट्रीयल आचारसंहिता लागू झाली नसती तर २०३० पर्यंत कर्करोगाच्या रुग्णांत १४ टक्के वाढ झाली असती. केवळ इंग्लंडमध्ये कर्करोगाचे वर्षाला ३०० रुग्ण वाढले असते. एका अभ्यासानुसार सीएफसी हा हरितगृह वायू असल्याने ग्लोबल वॉर्मिंगमुळे पृथ्वीचे सरासरी तापमान या शतकाअखेर २.५ अंश से. ने वाढले असते. त्यामुळे पृथ्वीच्या ध्रुवावरील ४७ टक्के बर्फ वितळले असते. आणि पृथ्वीच्या १३ टक्के भागावर जीवसृष्टी व परिसंस्थेचे अस्तित्व जवळपास नष्ट झाले असते. साध्या डोळ्यांनी न दिसणाऱ्या त्या आभाळछिद्राच्या शोधामुळे मानवजात फार भीषण संकटातून थोडक्यात बचावली. समाजाच्या सेवेसाठी दरवेळी सर्वस्व त्यागून, काही तरी अचाट वगैरेच करावे लागते असे नाही. इतर सर्व लोक केवळ कामापुरते काम करीत असताना, एकाच व्यक्तीने आपले काम निष्ठेने केले, तरी केवढा मोठा बदल व सेवा होऊ शकते हेच शँकलीन यांच्या कार्याने सिद्ध झाले.
