Chemocline
કેમોક્લાઇન એ ક્લાઇનનો એક પ્રકાર છે, જે વિવિધ ગુણધર્મો ધરાવતું પ્રવાહીનું એક સ્તર છે, જે પાણીના શરીરની અંદર મજબૂત, ઊભી રસાયણશાસ્ત્ર ઢાળ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. પાણીના જળાશયોમાં જ્યાં કેમોક્લાઇન થાય છે, ત્યાં ક્લાઇન ઉપલા અને નીચલા સ્તરોને અલગ કરે છે, પરિણામે તે સ્તરો માટે વિવિધ ગુણધર્મો મળે છે. નીચલા સ્તર ઉપરના સ્તરની સરખામણીમાં ઓગળેલા વાયુઓ અને ઘન પદાર્થોની સાંદ્રતામાં ફેરફાર દર્શાવે છે. કેમોક્લાઇન સૌથી સામાન્ય રીતે થાય છે જ્યાં સ્થાનિક પરિસ્થિતિઓ એનોક્સિક તળિયાના પાણીની રચનાની તરફેણ કરે છે-ઓક્સિજનમાં ઊંડા પાણીની ઉણપ, જ્યાં જીવનના માત્ર એનારોબિક સ્વરૂપો અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે. આ પરિસ્થિતિઓમાં રહેતા સામાન્ય એનારોબિક સજીવોમાં ફોટોટ્રોફિક જાંબલી સલ્ફર બેક્ટેરિયા અને લીલા સલ્ફર બેક્ટેરિયાનો સમાવેશ થાય છે. કાળો સમુદ્ર એ અગ્રણી કેમોક્લાઇન સાથે પાણીના શરીરનું ઉદાહરણ છે, જો કે સમાન પદાર્થો (મેરોમિક્ટિક તળાવો તરીકે વર્ગીકૃત) સમગ્ર વિશ્વમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. મેરોમિક્ટિક તળાવો મેરોમિક્સિસનું પરિણામ છે, જે એક એવી પરિસ્થિતિ છે જ્યાં પાણીનું શરીર સંપૂર્ણપણે ભળી જતું નથી અને ફેલાતું નથી, જેના કારણે સ્તરીકરણ થાય છે. પાણીના કોઈપણ ભાગમાં જેમાં ઓક્સિજનથી સમૃદ્ધ સપાટીનું પાણી સારી રીતે મિશ્રિત (હોલોમિક્ટિક) હોય છે, ત્યાં કોઈ કેમોક્લાઇન અસ્તિત્વમાં રહેશે નહીં, કારણ કે ત્યાં સ્તરોનું કોઈ સ્તરીકરણ નથી. જ્યારે ઓગળેલા વાયુઓ અતિશય સંતૃપ્ત થાય છે ત્યારે કેમોક્લાઇન અસ્થિર બની શકે છે, જેમ કે H2S, પરપોટા અથવા ઉકળતા (ઇબ્યુલિશન) સાથે સંકળાયેલ મિશ્રણને કારણે. કેમોક્લાઇન માળખું સૌથી મોટું રાસાયણિક ઢાળ ધરાવતું, કેમોક્લાઇન એક પાતળું સીમા સ્તર છે જે મેરોમિક્ટિક તળાવને બે ભાગોમાં અલગ કરે છેઃ ઉપલા મિક્સોલિમ્નિયન અને નીચલા મોનિમોલિમ્નિયન. મિક્સોલિમ્નિયન એ એક એવો પ્રદેશ છે જ્યાં પવન દ્વારા પ્રવેશ કરવામાં આવે છે જ્યાં પાણી સંપૂર્ણપણે મિશ્રિત અને પ્રસારિત થઈ શકે છે. જો કે, મોનીમોલિમ્નિયન ગાઢ હોય છે અને તે જ રીતે પવન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકતો નથી, જે મિશ્રણને અટકાવે છે. વધુમાં, કેમોક્લાઇનની ઘનતામાં પરિવર્તનશીલતા એ નક્કી કરે છે કે પાણીનું શરીર કેટલા પ્રમાણમાં મિશ્રણ અને પરિભ્રમણનો અનુભવ કરશે. કેમોકલાઇન મિશ્ર અને બિન-મિશ્રિત સ્તરો વચ્ચે અવરોધ તરીકે કામ કરે છે, તેથી ઊંડા મોનીમોલિમ્નિયન સ્તર ઘણીવાર એનોક્સિક હોય છે. મોનીમોલિમ્નિયન સ્તર અને વાતાવરણ વચ્ચે ગેસના વિનિમયનો અભાવ ઓક્સિજનના ઉત્પાદન કરતાં ઓક્સિજનના વપરાશમાં વધારો કરે છે. આ એનોક્સિક અને યુક્સિનિયા પરિસ્થિતિઓ સાથે નકારાત્મક રેડૉક્સ સંભવિત બનાવે છે. કેમોક્લાઇન અસ્થિરતા ઊભી મિશ્રણ ઘટનાઓ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. સલ્ફાઇડથી સમૃદ્ધ ઊંડા મોનોલિમ્નિયન સ્તરમાં 1 એમ. એમ. ઓ. એલ./કિ. ગ્રા. થી વધુ H2S સાંદ્રતામાં વધારો થવાથી આ શરૂ થઈ શકે છે. યુક્સિનિક ઊંડું પાણી પછી સપાટીની નજીકના મિક્સોલિમ્નિયનમાં ઉપર જશે અને હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડને વાતાવરણમાં બહાર કાઢવામાં આવશે. આ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ જેવા અન્ય વાયુઓ દ્વારા પણ પેદા થઈ શકે છે. ઘણા તળાવોમાં, કેમોક્લાઇન અસ્થિરતા લાક્ષણિક છે. દર વર્ષે 1,2 કે તેથી વધુ વખત થતી મિશ્ર ઘટનાઓને કારણે તળાવનું સ્તરીકરણ બગડી શકે છે. આ મિશ્રણની ઘટનાઓ મોનોમિક્ટિક, ડિમિક્ટિક અથવા પોલિમિક્ટિક તળાવોમાં થાય છે. જો કે, મેરોમિક્ટિક તળાવોમાં, સ્તરીકરણ કાયમી છે. આ તળાવો, સ્થિર કેમોક્લાઇન સાથે, સામાન્ય રીતે સાંકડા અને ઊંડા હોય છે, જેમાં સપાટીથી વોલ્યુમના નીચા ગુણોત્તર, પવનની ઓછી વિક્ષેપ અને ચાલુ યુટ્રોફિકેશન હોય છે. જીવન અને કેમોક્લાઇન ઉપલા અને નીચલા સ્તરો વચ્ચેના તફાવતના પરિણામે, એરોબિક જીવન કેમોક્લાઇનની ઉપરના પ્રદેશ સુધી મર્યાદિત છે, જ્યારે એનોક્સિક પરિસ્થિતિઓમાં રહેવા માટે સક્ષમ એનારોબિક પ્રજાતિઓ ક્લાઇનની નીચે રહે છે. વધુમાં, કેમોક્લાઇનની ઉપર, પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓ પ્રકાશની હાજરીને કારણે થઈ શકે છે, પરંતુ નીચે, પ્રકાશસંશ્લેષણ બેક્ટેરિયાના વિકાસ માટે પૂરતો પ્રકાશ હાજર નથી. મિક્સોલિમ્નિયનમાં, કેમોક્લાઇનની ઉપર, ફોટોટ્રોફિક પ્રજાતિઓના ઉદાહરણોમાં સાયનોબેક્ટેરિયાનો સમાવેશ થાય છે, જ્યારે મોનોલિમ્નિયનમાં સલ્ફેટ રિડ્યુસર્સ અને સલ્ફાઇડ ઓક્સિડાઇઝર્સ હોય છે. કેમોક્લાઇનમાં જ, ગ્રીન ફોટોટ્રોફિક અને જાંબલી સલ્ફર બેક્ટેરિયા જેવા એનારોબિક બેક્ટેરિયાના પ્રકાશસંશ્લેષક સ્વરૂપો ક્લસ્ટર થાય છે અને ઉપરથી સૂર્યપ્રકાશ અને નીચે એનારોબિક બેક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પાદિત હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ (H2S) બંનેનો લાભ લે છે. પરિસ્થિતિઓના ઢાળને કારણે, કેમોક્લાઇન સ્તરમાં ફોટોટ્રોફિક બેક્ટેરિયાની વિપુલતા અને થિયોસલ્ફેટ અને તાત્વિક સલ્ફરની ઉચ્ચ સાંદ્રતા હોઈ શકે છે. કેટલાક કેમોક્લાઇનના એનોક્સિક ઢાળમાં મિથેનોટ્રોફિક બેક્ટેરિયા પણ જોવા મળે છે. એન્ટાર્કટિકામાં સ્થિત એસ લેકમાં હાથ ધરાયેલા એક અભ્યાસમાં તળાવમાં લીલા સલ્ફર બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવતી એનોક્સિજેનિક પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાની તપાસ કરવામાં આવી હતી અને જાણવા મળ્યું હતું કે તેઓ પ્રકાશ અને સલ્ફાઇડની હાજરીને કારણે તળાવના કેમોક્લાઇનમાં જ સ્થિત હતા. વધુમાં, માઇક્રોબાયલ પ્રક્રિયાઓ કેમોક્લાઇનમાં રાસાયણિક તફાવતોની હાજરી માટે જવાબદાર હોઈ શકે છે. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ફિક્સેશન, સલ્ફર સાઇકલિંગ અને એક્સોએન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિઓ જેવી પ્રક્રિયાઓ આસપાસના પાણીના શરીરની તુલનામાં ક્લાઇનમાં ઊંચા દરે થાય છે. કેમોક્લાઇનના વિવિધ રાસાયણિક ગુણધર્મોને કારણે, તે ઘણીવાર નાના સ્તરમાં જીવન સ્વરૂપોની વિવિધ શ્રેણીને ટેકો આપી શકે છે. જો કે, કેમોક્લાઇન અસ્થિરતા દરેક સ્તરમાં જોવા મળતી બેક્ટેરિયાની પ્રજાતિઓના સંતુલનને બગાડી શકે છે. યુક્સિનિક ઊંડું પાણી જે ફોટિક ઝોનમાં ઉપર જાય છે તે સલ્ફાઇડ્સ દાખલ કરી શકે છે અને ઉપલા મિક્સોલિમ્નિયનમાં સલ્ફર ઓક્સિડાઇઝિંગ બેક્ટેરિયાના મોરનું કારણ બની શકે છે. સંદર્ભો એક્વેટિક ઇકોલોજી લિમ્નોલોજી ભૌતિક સમુદ્રશાસ્ત્ર