2.2 বিদ্যুৎ ক্ষরণের সময় কোন গ্যাস ওজোন স্তরকে ভাঙে

ল্যাম্পপোস্টের নিচে পড়াশোনা করা প্রজন্মের সাফল্যের মনস্তত্ত্ব

বায়ুমণ্ডলের ওজোন স্তর সুরক্ষা এবং এর ক্ষয়সাধনের কারণগুলো আধুনিক পরিবেশবিজ্ঞানের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। বজ্রপাত বা বিদ্যুৎ ক্ষরণের (Lightning) মতো প্রাকৃতিক ঘটনার সময় বায়ুমণ্ডলে তীব্র রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে, যা ওজোন স্তরের ওপর প্রভাব ফেলে।

পেজ সূচিপত্র:2.2 বিদ্যুৎ ক্ষরণের সময় কোন গ্যাস ওজোন স্তরকে ভাঙে

পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার স্তরে অবস্থানরত ওজোন স্তর একটি সুরক্ষাকবচ। সূর্য থেকে আসা ক্ষতিকর অতিবেগুনি রশ্মি প্রতিরোধে এই স্তরের গুরুত্ব অপরিসীম। এই সুরক্ষাবৃত্ত ছাড়া পৃথিবীতে প্রাণের অস্তিত্ব কল্পনা করা একেবারেই অসম্ভব বিষয়। প্রাকৃতিক নানা কারণে এই অমূল্য স্তরটি প্রতিনিয়ত ক্ষতিগ্রস্ত ও পরিবর্তিত হয়। আকাশ জুড়ে যখন তীব্র বিদ্যুৎ ক্ষরণ বা বজ্রপাত ঘটে তখন বিশেষ গ্যাস সৃষ্টি হয়। বিদ্যুৎ ক্ষরণের সেই উচ্চ তাপে বাতাসের উপাদানগুলো পরিবর্তিত হয়ে নতুন যৌগ গঠন করে। এই প্রক্রিয়ায় উৎপন্ন গ্যাসটি পরবর্তীতে ওজোন স্তরের মূল উপাদানের সাথে সক্রিয়ভাবে বিক্রিয়া করে। প্রক্রিয়াজাত এই গ্যাসের প্রভাব ওজোন গ্যাসের স্থিতিশীলতাকে বড় হুমকির মুখে ঠেলে দেয়। পৃথিবীর জীবনের স্বাভাবিক সুরক্ষাব্যবস্থা এইভাবে প্রাকৃতিক ও রাসায়নিক ঘটনার মুখোমুখি দাঁড়িয়ে থাকে। বায়ুমণ্ডলের ভারসাম্য বজায় রাখতে তাই এই পুরো প্রক্রিয়াটি অনুধাবন করা খুবই জরুরি।

মেঘের মধ্যে ঘটমান বিদ্যুৎ ক্ষরণের ফলে সেখানে অত্যন্ত উচ্চমাত্রার তাপ সৃষ্টি হয়। এই প্রচণ্ড তাপে বাতাসে থাকা নাইট্রোজেন ও অক্সিজেন অণু সরাসরি পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়। এই প্রক্রিয়ায় মূলত নাইট্রিক অক্সাইড বা \text{NO} নামক একটি সক্রিয় গ্যাস তৈরি হয়। সাধারণ অবস্থায় নাইট্রোজেন নিষ্ক্রিয় থাকলেও এই প্রবল শক্তিতে তা দ্রুত ভেঙে যায়। তৈরি হওয়া নাইট্রিক অক্সাইড পরবর্তীতে বাতাস ও বায়ুমণ্ডলের অন্যান্য উপাদানের সাথে রাসায়নিক সংযোগ ঘটায়। বায়ুমণ্ডলে ভাসমান এই গ্যাসটি অতি দ্রুত ওপরের দিকে পরিবাহিত হয়ে ওজোন স্তরে পৌঁছায়। ওজোন স্তরে প্রবেশ করার পর এটি ওজোন অণুর সাথে ক্ষতিকর বিক্রিয়ায় লিপ্ত হয়। বিজুলির এই চমক কেবল আলো আর শব্দই উৎপন্ন করে না, এটি গ্যাসীয় বদল আনে। বায়ুমণ্ডলের গঠনগত উপাদানে এমন পরিবর্তন ওজোন স্তরের সার্বিক ঘনত্বের ক্ষতি সাধন করে। প্রকৃতিতে এই প্রক্রিয়া নিরন্তর ঘটে চলেছে এবং পরিবেশবিজ্ঞানীদের গবেষণার অন্যতম কেন্দ্রবিন্দু এটি।

বিদ্যুৎ ক্ষরণে সৃষ্ট নাইট্রিক অক্সাইড পরবর্তীতে নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইডে রূপান্তরিত হতে পারে সহজে। এই পুরো নাইট্রোজেন অক্সাইড পরিবার বায়ুমণ্ডলে ওজোন ক্ষয়ের অন্যতম প্রধান অনুঘটক হিসেবে কাজ করে। নাইট্রোজেন অক্সাইডের অতি সামান্য অণুও বিপুল পরিমাণ ওজোন ধ্বংস করতে সক্ষম হয়। স্বাভাবিক অবস্থায় ওজোন অণু সৃষ্টি ও ভাঙনের একটি নির্দিষ্ট গতি ও ভারসাম্য থাকে। কিন্তু বিদ্যুৎ ಕ್ಷরণের পর উৎপন্ন গ্যাসের উপস্থিতিতে সেই স্বাভাবিক প্রক্রিয়ার গতি সম্পূর্ণ বদলে যায়। নাইট্রিক অক্সাইড অণু সরাসরি ওজোন অণুকে ভেঙে সাধারণ অক্সিজেনে পরিণত করে দেয়। এই পরিবর্তনের ফলে ওজোন স্তরের ঘনত্ব আশঙ্কাজনকভাবে কমে পাতলা হতে শুরু করে। এর ফলে বায়ুমণ্ডলের স্বাভাবিক ভারসাম্য ব্যাহত হয়ে অতিবেগুনি রশ্মির প্রবেশ সহজতর হয়। প্রাকৃতিক পরিবেশের এই সূক্ষ্ম রাসায়নিক পরিবর্তন পৃথিবীর জলবায়ুর ওপরও বিরূপ প্রভাব ফেলে। বিজ্ঞানীদের মতে প্রাকৃতিক বিজুলি ক্ষরণ তাই বায়ুমণ্ডলের গঠন পরিবর্তনের অন্যতম শক্তিশালী কারণ।

নাইট্রিক অক্সাইড ওজোনের সাথে বিক্রিয়া করে নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড এবং সাধারণ অক্সিজেন উৎপন্ন করে। এই বিক্রিয়া এখানেই শেষ হয় না, বরং উৎপন্ন যৌগটি নতুন বিক্রিয়ায় অংশ নেয়। বায়ুমণ্ডলের মুক্ত অক্সিজেন পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়ে নাইট্রোজেন ডাইঅক্সাইড পুনর্গঠিত হয় আবার। এর ফলে পূর্বে ব্যবহৃত নাইট্রিক অক্সাইড অণুটি অবিকৃত অবস্থায় পুনরায় ফিরে আসে বাইরে। পুনরায় ফিরে আসা এই অণুটি আবার নতুন আরেকটি ওজোন অণুকে ভাঙতে শুরু করে। এভাবে মাত্র একটি নাইট্রিক অক্সাইড অণু হাজার হাজার ওজোন অণুকে ধ্বংস করতে পারে। বিজ্ঞানের ভাষায় এই ক্ষতিকর চক্রীয় প্রক্রিয়াকে রাসায়নিক অনুঘটক চক্র নামে অভিহিত করা হয়। এই চক্রটি বায়ুমণ্ডলের ওপরের স্তরে লাগাতার চলতে থাকলে ওজোন স্তরের বড় ক্ষতি হয়। প্রাকৃতিক বিদ্যুৎ ক্ষরণ এই অনুঘটকের সরবরাহ অব্যাহত রেখে ক্ষয়ের পথ সুগম করে। ফলে স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের প্রাকৃতিক নিরাপত্তা ব্যবস্থার বাঁধন ক্রমাগত শিথিল ও দুর্বল হতে থাকে।

বজ্রপাত বা বিদ্যুৎ ক্ষরণের ফলে সৃষ্ট নাইট্রোজেন অক্সাইড প্রকৃতির নিজস্ব রসায়নের একটি অংশ। স্বভাবতই প্রকৃতি এই গ্যাসের প্রভাব কিছুটা প্রশমিত করার নিজস্ব ক্ষমতাও বজায় রাখে। বজ্রপাতের ফলে একদিকে যেমন ওজোন ভাঙার গ্যাস তৈরি হয়, অন্যদিকে কিছু ওজোন তৈরিও হয়। নিচের স্তরে গঠিত ওজোন বিষাক্ত হলেও ওপরের স্তরে তা সুরক্ষা কবচ হিসেবে কাজ করে। তবে বিদ্যুৎ ক্ষরণে গঠিত নাইট্রিক অক্সাইড যখন ওজোন স্তরে পৌঁছে যায়, তখন ভাঙন বাড়ে। ক্ষয় এবং পুনর্গঠনের এই লড়াই প্রকৃতির স্বাভাবিক নিয়মের মধ্যেই ক্রমাগত পরিচালিত হতে থাকে। তবে যদি বায়ুমণ্ডলে কৃত্রিম দূষণের মাত্রা বেড়ে যায়, তবে এই সাম্য বিনষ্ট হয়। প্রাকৃতিকভাবে তৈরি হওয়া এই গ্যাস তখন ক্ষতিকারক প্রভাবে আরও শক্তিশালী হয়ে ওঠে পরিবেশের জন্য। সামগ্রিক পরিবেশের পরিচ্ছন্নতার ওপর নির্ভর করে বিদ্যুৎ ক্ষরণের প্রভাব কতটা ক্ষতিকর হবে তা। তাই প্রাকৃতিক ও মানবসৃষ্ট উপাদানের মিথস্ক্রিয়া অনুধাবন করা জলবায়ু গবেষণায় অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ একটা দিক।

বিদ্যুৎ ক্ষরণের মাধ্যমে যে নাইট্রোজেন অক্সাইড তৈরি হয় তা সম্পূর্ণ প্রাকৃতিকভাবেই ঘটে থাকে। তবে আধুনিক যুগে মানুষ যানবাহন ও কলকারখানা থেকে বিপুল নাইট্রোজেন অক্সাইড নির্গমন করছে। মানুষের তৈরি এই অতিরিক্ত গ্যাস প্রাকৃতিক বিদ্যুৎ ક્ષরণের ক্ষতিকর প্রভাবকে বহু গুণ বাড়িয়ে দিচ্ছে। প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্ট নাইট্রিক অক্সাইড একা যে ক্ষতি করত, মানবসৃষ্ট দূষণ তা দ্বিগুণ করছে। আকাশে বজ্রপাতের সংখ্যা ও তীব্রতা জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে দিন দিন পরিবর্তিত হচ্ছে দ্রুত। ফলে বায়ুমণ্ডলে ক্ষতিকারক গ্যাসের পরিমাণ ও ওজোন স্তরের ওপর তার প্রভাব জটিল রূপ নিচ্ছে। বায়ুমণ্ডলীয় এই গ্যাসের ক্ষতিকর প্রভাব কমাতে হলে আমাদের রাসায়নিক দূষণ কমাতে হবে কঠোরভাবে। প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্ট গ্যাসকে আমরা নিয়ন্ত্রণ করতে না পারলেও কৃত্রিম নির্গমন কমাতে পারি সহজে। প্রাকৃতিক ও কৃত্রিম এই দুই উৎসের সমন্বিত রূপই ওজোন স্তরের মূল আশঙ্কার বিষয়। এই ভারসাম্য রক্ষা না করা গেলে ওজোন স্তরের পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়া থমকে যেতে পারে।

ওজোন স্তর পাতলা হয়ে গেলে ক্ষতিকর আল্ট্রাভায়োলেট বা অতিবেগুনি রশ্মি সরাসরি পৃথিবীতে চলে আসে। এই রশ্মি ভূপৃষ্ঠে পৌঁছালে তা মানুষ সহ সকল জীবজগতের জন্য অত্যন্ত মারাত্মক হতে পারে। বিদ্যুৎ ক্ষরণের মাধ্যমে উৎপন্ন গ্যাস ওজোন স্তরকে ভাঙার কারণে এই ঝুঁকি বহুগুণ বাড়ে। অতিরিক্ত অতিবেগুনি রশ্মির প্রভাবে ত্বকের ক্যান্সার এবং চোখের ছানির মতো জটিল ব্যাধি বাড়ে। গাছের সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া ব্যাহত হয়ে শস্য উৎপাদন কমে যাওয়ার বড় আশঙ্কা দেখা দেয়। সামুদ্রিক বাস্তুতন্ত্রের ক্ষুদ্র অণুজীব বা প্লাঙ্কটন এই ক্ষতিকর রশ্মির কারণে দ্রুত ধ্বংস হতে থাকে। পুরো খাদ্যশৃঙ্খলের ওপর এর প্রভাব পড়ে, যা মানবজাতির অস্তিত্বের ওপর বড় হুমকি আনে। প্রকৃতিতে জলবায়ুর ভারসাম্য নষ্ট হয়ে বৈশ্বিক উষ্ণায়ন প্রক্রিয়া আরও গতিশীল হয়ে উঠতে পারে। তাই ওজোন স্তরের সূক্ষ্মতম ক্ষতিও পুরো পৃথিবীর জীবনযাত্রার ভিত নাড়িয়ে দিতে সমর্থ। ক্ষতিকারক গ্যাসের প্রভাবে গঠিত এই ফাটল রোধ করা মানবজাতির বাঁচামরার লড়াইয়ের সামিল।

স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারের উচ্চস্তরে ওজোন অণু ক্রমাগত ভেঙে যাওয়া ও গঠিত হওয়ার মধ্য দিয়ে যায়। বিদ্যুৎ ক্ষরণের সময় বায়ুমণ্ডলে যে রাসায়নিক আলোড়ন ঘটে তা এই স্বাভাবিক গতিকে বিঘ্নিত করে। প্রচণ্ড শক্তি নির্গত হওয়ার ফলে নাইট্রোজেনের বন্ধন ভেঙে তৈরি হওয়া অণুগুলো ওজোনে আঘাত হানে। ক্ষতিকারক এই গ্যাসটি ওজোনের তিনটি অক্সিজেন পরমাণুর একটিকে নিজের দিকে দ্রুত টেনে নেয়। এর ফলে ওজোন অণুভেঙে স্থিতিশীল দ্বিপদে বিভক্ত হয়ে সাধারণ অক্সিজেন গ্যাসে রূপান্তরিত হয়। অণুর এই পুনর্বিন্যাস ওজোন স্তরের ঘন সুরক্ষাবলয়কে দুর্বল করে ও ছিদ্র তৈরি করে। উচ্চ তাপমাত্রার বিদ্যুৎ ক্ষরণ প্রক্রিয়া তাই বায়ুমণ্ডলের অণুর গঠনে পরিবর্তন আনার প্রধান মাধ্যম। বায়ুমণ্ডলীয় বিজ্ঞানে এই রাসায়নিক পরিবর্তন পর্যবেক্ষণ করে জলবায়ু মডেলিং তৈরি করা সম্ভব হয়। রসায়নের এই জটিল সমীকরণগুলো বোঝা গেলে বৈশ্বিক পরিবেশ রক্ষায় নতুন পদক্ষেপ নেওয়া সহজ হয়। পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের জটিল কার্যপ্রণালী আমাদের প্রতিনিয়ত প্রকৃতির ক্ষমতার কথা স্মরণ করিয়ে দিয়ে থাকে।

বিদ্যুৎ ক্ষরণের গ্যাস দ্বারা ওজোন স্তর ক্ষতিগ্রস্ত হলে পরিবেশের প্রতিটি স্তরে সমস্যা দেখা যায়। এই ক্ষয়ের কারণে পৃথিবীর তাপমাত্রা ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পেতে শুরু করে যা উদ্বেগজনক বিষয়। মেরু অঞ্চলের বরফ গলে সমুদ্রের জলস্তর বৃদ্ধি পেয়ে উপকূলীয় অঞ্চল প্লাবিত হওয়ার ঝুঁকি বাড়ে। আবহাওয়ার চরমভাবাপন্নতা যেমন অনাবৃষ্টি, অতিবৃষ্টি বা প্রবল ঘূর্ণিঝড়ের ঘনঘটা বৃদ্ধি পায় চারপাশে। ওজোন স্তরের এই অবক্ষয় কৃষি খাত থেকে শুরু করে মানুষের অর্থনৈতিক স্থিতিশীলতা নষ্ট করে। প্রাকৃতিক দুর্যোগের কারণে বাস্তুচ্যুত মানুষের সংখ্যা আশঙ্কাজনক হারে বেড়ে যেতে পারে বিশ্বজুড়ে। জীবনের প্রতিটি পদক্ষেপে পরিবেশগত এই বিপর্যয়ের ছায়া আমাদের ভবিষ্যৎকে অন্ধকারাচ্ছন্ন করে তুলছে দিনদিন। বাস্তুতন্ত্রের অবক্ষয় ঘটলে তা কাটিয়ে উঠতে প্রকৃতির বহু শতাব্দী সময় লেগে যেতে পারে। সে কারণে বায়ুমণ্ডল ও পরিবেশের সুরক্ষায় অবিলম্বে সচেতনতা বৃদ্ধি করা অত্যন্ত জরুরি একটি কাজ। সকল দেশের সমন্বিত উদ্যোগে পরিবেশ রক্ষার নতুন প্রযুক্তি গ্রহণ করা এখন সময়ের দাবি।

সংক্ষেপে বলা যায়, বিদ্যুৎ ক্ষরণের সময় উৎপন্ন নাইট্রোজেন অক্সাইড (বিশেষ করে নাইট্রিক অক্সাইড বা \text{NO}) গ্যাস ওজোন স্তরকে ভেঙে ফেলার পেছনে মূল ভূমিকা পালন করে। এই প্রাকৃতিক ঘটনাকে আমরা সরাসরি বন্ধ করতে না পারলেও কৃত্রিম দূষণ নিয়ন্ত্রণ করতে পারি। ক্ষতিকারক ক্লোরোফ্লোরোকার্বন এবং শিল্পকারখানার নাইট্রোজেন সমৃদ্ধ গ্যাসের নির্গমন অবিলম্বে সম্পূর্ণ বন্ধ করতে হবে সকলকে। আন্তর্জাতিক স্তরে মন্ট্রিয়ল প্রোটোকলের মতো চুক্তিগুলোর কঠোর বাস্তবায়ন এখন অত্যন্ত জরুরি বিষয় হয়ে দাঁড়িয়েছে। সবুজ প্রযুক্তি এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির ব্যবহার বাড়িয়ে আমরা পরিবেশের ওপর চাপ কমাতে পারি সহজেই। নতুন করে বৃক্ষরোপণ এবং বিশ্বজুড়ে বনভূমি সংরক্ষণ বায়ুমণ্ডলের সার্বিক ভারসাম্য রক্ষায় সহায়তা প্রদান করবে। বৈশ্বিক উষ্ণতা বৃদ্ধি ও বায়ুমণ্ডলের রাসায়নিক পরিবর্তন রোধে প্রতিটি দেশের ভূমিকা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এখানে। ওজোন স্তরের সুরক্ষা মানেই পৃথিবীর সমস্ত প্রাণের সুরক্ষা ও সুন্দর ভবিষ্যৎ নিশ্চিত করে যাওয়া। আমাদের সকলের সম্মিলিত ও সচেতন প্রচেষ্টাই পারবে এই সুন্দর পৃথিবীকে নিরাপদে পরবর্তী প্রজন্মের হাতে সঁপে দিতে।