सगळ्या मैत्रिणींना 'राष्ट्रीय विज्ञान दिना'च्या मनःपूर्वक शुभेच्छा!

अश्मयुगीन कालखंडापासून मानवाला हे अफाट विश्व, आजूबाजूचा निसर्ग ह्याबद्दल प्रचंड कुतूहल आणि आकर्षण आहे आणि ते आजही कायम आहे. अगदी लहान असल्यापासून सूर्य, चंद्र, मग पृथ्वी अशी आपल्याला ओळख करून दिली जाते, ह्यासंबंधी अधिक जाणून घ्यावं असं नेहमीच आपल्याला वाटतं. मग 'पृथ्वी गोल आहे'चा शोध कसा लागला, हे ही समजतं. पुढे कधीतरी भूकंप, त्या अनुषंगाने झालेलं नुकसान, ज्वालामुखी, त्सुनामी यांच्या बातम्या वाचनात येतात. क्वचित कुठेतरी हिमालयाच्या बदलत्या उंचीबद्दल काहीतरी उडत उडत कानावर येतं. तर कधी GPSसाठी तयार केलेल्या सॅटेलाईटचं यशस्वी प्रक्षेपण झाल्याचं वाचनात येतं. मध्येच glacier retrieving (हिमनद्या मागे हटणं) बद्दलच्या पोस्ट्स सोशल मीडियात फिरत असतात. काहीवेळा नवीन जीवाष्म सापडतं किंवा खनिज तेलाचे, मौल्यवान धातूचे साठे सापडतात. कधी तर चक्क एखादं बेट गायब होतं, तर एखादं नव्याने सापडतं. अशा अनेक अचाट गमतीजमती निसर्गात अव्याहतपणे घडत असतात.

कोयनेचा भूकंप, किल्लारीचा भूकंप हे आपल्याला जवळचे म्हणून आपल्या माध्यमांमध्ये जास्त चर्चिले गेलेले. आंतरराष्ट्रीय स्तरावर क्रॅकाटोआ (Krakatoa) पासून ते अगदी २०१५ नेपाळ ह्या मोठ्या भूकंपांविषयी वेळोवेळी लिहिलं गेलंय . भूकंपप्रवण क्षेत्रात राहणाऱ्यांना, आपत्ती व्यवस्थापनाचे धडे घेतल्यामुळे आणि प्रत्यक्ष आपत्तीला सामोरं गेल्यामुळे एक वेगळाच अनुभव मिळत असतो. एखादा भूकंप झाला की त्याचं केंद्र कुठे होतं, धक्के किती काळ जाणवले, रिश्टर स्केलवर त्याचं प्रमाण काय, हे सगळं वर्तमानपत्रात वाचायला मिळतं. ही सगळी आणि त्यासंबंधी इतर गणितं मांडून मोजमापं इतक्या पटकन कशी काय मिळतात , असा प्रश्नही तुम्हाला पडत असेल. ह्या आणि अशा अनेक महत्त्वाच्या प्रश्नांची उत्तर शोधण्यामागे विज्ञानाची एक शाखा कार्यरत असते. ही शाखा म्हणजेच 'Earth Science'.

आता ह्यात मान्सून, वातावरणातले बदल, महासागरातले प्रवाह, समुद्राचं बदलतं तापमान हे विषय येतात का, असा प्रश्न तुम्हाला पडला असेल . खरंतर हो, परंतु त्या विषयांचा आवाका प्रचंड मोठा असल्यामुळे आणि नजिकच्या भविष्यातील वातावरणाच्या अभ्यासाच्यादृष्टीने तयार केलेल्या प्रारूपांचा अभ्यास करताना, त्यातल्या निरीक्षणांमध्ये आणि मोजमापांमध्ये भूगर्भाच्या रचनेतील बदलांचा फारसा परिणाम होत नसल्यामुळे, फार क्वचित त्यांचा एकत्र अभ्यास केला जातो. पर्जन्यमान, हवामान ह्यासंबंधीचा म्हणजेच वातावरणाचा आणि जलावरणाचा अभ्यास 'Atmospheric and Oceanographic studies' अंतर्गत करतात.

ह्यामागचं दुसरं एक कारण म्हणजे कालावधी (Timescales). वातावरणातील बदलांचा अभ्यास करताना, 'एक वर्ष' हा काळ धरला तरी त्यात सगळे ऋतू येतात. पर्जन्यमान किंवा तपमान ह्याची चक्रं ही एक वर्षाच्या काळाची असतात असं आपण सर्वसाधारणपणे म्हणू शकतो. पण हेच जर भूकंप, ज्वालामुखी किंवा आंतरखंडीय हालचाल पहिली तर त्याचा इतिहास हा अनेक Byrs-Myrsचा (बिलियन years- मिलियन years) आहे आणि त्यात होणारे बदल हे फार हळू (काही मिलीमीटर प्रतिवर्ष वगैरे) होतात.

त्यामुळेच ह्या क्षेत्रातलं संशोधन हे आव्हानात्मक ठरतं.

एखादा शोध लागला असं ज्या वेळी आपण मानतो, म्हणजे नेमकं काय, असा प्रश्न स्वाभाविकच आहे. त्यामागच्या अनेक पद्धतींपैकी एक आपण थोडक्यात समजून घेऊ.
एखादा प्रश्न सोडवायचा असेल तर मग त्या प्रश्नाचं उत्तर काय असेल ह्याचा शोध घेताना अनेक छोटे छोटे उपप्रश्न समोर येतात. त्या प्रत्येक उपप्रश्नाच्या अनुषंगाने एखादं विधान (Hypothesis) मांडलं जातं. ते पुराव्यानिशी किंवा खूप मोठा data असेल तर त्याला सामावून घेणारं प्रारूप (Models) तयार करून जर सिद्ध करता आलं तर त्या प्रश्नाची उकल होते. असे अनेक उपप्रश्न सुटत गेले की त्यांच्या परस्पर संबंधांमधून मूळ प्रश्नाचं directed उत्तर मिळतं. थोडक्यात, अनेक बिंदू जोडून एक अर्थपूर्ण चित्र तयार होतं.

आता हा उहापोह इथे कशासाठी?
तर भूगर्भशास्त्र म्हणजेच पृथ्वीच्या उत्पत्तीपासून घडलेल्या भूगर्भातील आणि त्यासंबंधीच असलेल्या भूपृष्ठावरील घटनांचा, भविष्यातील गोष्टींचा वेध घेण्यासाठी केलेला अभ्यास! अर्थात, त्यामुळेच ह्या अभ्यासाची Timescale ही लाखो-हजारो वर्षांची आहे. त्यामुळेच वेगवेगळ्या इतर वैज्ञानिक शाखांतल्या संशोधनातून उपयोगात आणलेल्या तंत्राचा वापर करून पृथ्वीच्या उत्पत्तीपासून घडलेल्या घटना एखाद्या चित्रपटरूपात उलगडणं हे तसं फारच आव्हानात्मक, विशेषतः ठोस किंवा सुलभपणे आढळून येणाऱ्या पुराव्यांचा अभाव असताना. त्यामुळेच भूगर्भतज्ज्ञांनी वेगवेगळे उपाय शोधून काढले आणि त्यांचा आजही संशोधनासाठी वापर केला जातो. साहजिकच हे सगळं थेट बदलत्या निसर्गाशी संबंधित असल्यामुळे कित्येकदा अनेक गमतीजमती घडतात, त्याचे किस्से नंतर रंगवून रंगवून विद्यार्थ्यांना सांगितले जातात. कधी एखादा भूकंप झाला तर घाबरलेल्या नागरिकांना शांत करण्याचं कामही भूकंपतज्ज्ञांना करावं लागतं. तर काही वेळा 'नेपाळ २०१५'सारखी भयावह परिस्थिती उद्भवलेली असताना, प्रवासाची सोय नसताना, डोंगरदऱ्या ओलांडत, पुराव्यांच्या शोधात भटकावं लागतं, स्थानिकांचं सांत्वन करत त्यांच्या निरीक्षणांबद्दल त्यांना बोलतं करावं लागतं.

ही खरं तर पृथ्वीचीच गोष्ट, त्यामुळे तितकीच इंटरेस्टिंगसुद्धा. मला आवडलीये, तुम्हाला आवडतेय का ते पाहू या...
सर्वसाधारण रूपरेषा :

• पृथ्वीची निर्मिती आणि इतिहास,
• पृथ्वीवरची प्रारूपं,
• सजीव जीवन,
• अंतर्गत रचना,
• तदनुषंगाने चुंबकीय आणि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र,
• प्लेट टेक्टोनिक्स,
• भूकंपशास्त्र.

Earth is for us, but just not ours!

अर्थात, ह्या सगळ्यातलं माझं ज्ञान फारच अत्यल्प आहे आणि प्रत्यक्ष संशोधनाचा अनुभवही शून्य. पण कोर्सेसमध्ये शिकत असताना, पेपर्स वाचून, सेमिनार देऊन आणि त्यासंबंधी छोटे संशोधन प्रकल्प आमच्या भूकंपतज्ज्ञ प्रोफेसर्सच्या सानिध्यात राहून करताना जे काही थोडंफार समजलं ते मांडायचा प्रयत्न करणार आहे.

राष्ट्रीय विज्ञानदिनाच्या निमित्ताने लेखमाला 'पृथ्वीचे अंतरंग'

TL;DR

• Geological processes operate on multiple timescales.
• They are slow and interacting.
• Earth’s resources, fortunes and disasters are linked to these processes
• Understanding the delicate balance between the various geosystems (lithosphere, hydrosphere, biosphere and atmosphere) is important for sustainability.