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समुद्री-सेवाएं, मॉडलिंग, अनुप्रयोग, संसाधन और प्रौद्योगिकी

मानव अस्तित्व के लगभग सभी पहलुओं में समुद्र एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं। वे वैज्ञानिक और तकनीकी अन्वेषणों और सफलताओं में भी सहायता करते हैं। अनेक वर्षों से, जलवायु परिवर्तन जैसे कारकों के कारण दुनिया के विभिन्न हिस्सों में समुद्र आगे बढ़ रहे हैं।

भारत में अनन्‍य आर्थिक क्षेत्र (ईईजेड) में - समुद्र के 2 मिलियन वर्ग किमी से अधिक का विस्तार - विभिन्न प्रकार के सजीव और निर्जीव संसाधनों के साथ वैज्ञानिक अन्वेषण की अपार संभावनाएं हैं। यह देश के आर्थिक विकास में बड़े पैमाने पर योगदान देता है जिससे कई सामाजिक लाभ मिलते हैं। भारत में समुद्रों के संबंध में कार्यक्रमों के अनुसंधान और विकास की शुरुआत महासागर विकास विभाग (डीओडी) द्वारा की गई थी जिसे 1981 में स्थापित किया गया था।

समुद्र विकास,पृथ्‍वी विज्ञान एवंवायुमंडलीय विज्ञान और भू-विज्ञानों के बीच तालमेल सृजित करने के महत्व को देखते हुए डीओडी का 2006 में पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय में विलय कर दिया गया था। तब से, इस क्षेत्र में पृथ्‍वी विज्ञान मंत्रालय द्वारा असंख्य वैज्ञानिक विकास, फील्ड इंस्टॉलेशन, प्रदर्शन और उपलब्धियां हासिल की गई हैं। इन विकासों को निम्नलिखित तीन प्रमुख क्षेत्रों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

  1. समाज के लिए सेवाएं।
  2. ऊर्जा, मत्स्यन और खनिजों के लिए संसाधन सूचियां।
  3. समुद्री संसाधनों की खोज करने और उनका दोहन करने तथा समुद्री प्रेक्षण प्रणालियों की स्थापना के लिए आला प्रौद्योगिकियां या उप प्रणालियां।

समाज के लिए सेवाओं में समुद्री प्रेक्षण प्रणालियां, जल की गुणवत्ता का पूर्वानुमान, जलवायु और आपदा प्रबंधन, तटीय बुनियादी ढांचे का विकासतथा समुद्री सजीव संसाधनों का संरक्षण शामिल है। समुद्री संसाधनों की खोज और दोहन के लिए आला प्रौद्योगिकियों या उप-प्रणालियों में सेंसर, ध्वनिक प्रणालियां और इलेक्ट्रॉनिक्स, अपतट प्रणालियां और संरचनाएं तथा गहरी समुद्री प्रणालियां जैसे पनडुब्‍बि‍यां और खनन मशीनें शामिल हैं।

2006 में अपनी स्थापना के बाद से ही, पृथ्‍वी विज्ञान मंत्रालय समुद्रों से नवीकरणीय ऊर्जा उत्पन्न करने, संसाधनों का उपयोग करने और उनका संरक्षण करने में मदद करके देश की समुद्री अर्थव्यवस्था के निर्माण में अथक योगदान दे रहा है। इसने मेक इन इंडिया जैसी पहलों के तहत परियोजनाओं को लागू करने के लिए अनेक स्वदेशी प्रणालियों, उपकरणों और तकनीकों को विकसित करने में मदद की है। समुद्री अर्थव्यवस्‍था में आर्थिक और व्यापारिक गतिविधियां शामिल हैं जो जैव विविधता के संरक्षण और धारणीय उपयोग तथा प्रबंधन को एकीकृत करती है, जिसमें समुद्री पारिस्थितिक तंत्र, आनुवंशिक संसाधन और वे गतिविधियां शामिल हैं जो ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन कम करती हैं या बिल्‍कुल नहीं करती हैं।

ओ-स्‍मार्ट पृथ्‍वी विज्ञान मंत्रालय के निम्नलिखित पांच संस्थानों द्वारा कार्यान्वित किया जाता है:-

  • राष्ट्रीय समुद्र प्रौद्योगिकी संस्थान (एनआईओटी), चेन्नई
  • भारतीय राष्ट्रीय महासागर सूचना सेवा केंद्र (इंकॉइस), हैदराबाद
  • राष्ट्रीय तटीय अनुसंधान केंद्र (एनसीसीआर), चेन्नई
  • समुद्री सजीव संसाधन और पारिस्थितिकी केंद्र (सीएमएलआरई), कोच्चि
  • राष्ट्रीय ध्रुवीय और समुद्री अनुसंधान केंद्र (एनसीपीओआर), गोवा

 

इसके प्रमुख संघटकों का विवरण नीचे दिया गया है।

  1. समुद्री सजीव संसाधन और पारिस्थितिकी केंद्र - समुद्री सजीव संसाधन कार्यक्रम
  2. राष्ट्रीय तटीय अनुसंधान केंद्र
  3. समुद्री प्रेक्षण और नेटवर्क
  4. समुद्री परामर्शिका और सूचना सेवाएं, कम्प्यूटेशनल अवसंरचना और संचार प्रणालियां
  5. समुद्र-मॉडलिंग डेटा समावेशन और प्रक्रिया विशिष्ट प्रेक्षण
  6. द्वीपों के लिए समुद्र विज्ञान और प्रौद्योगिकी कार्यक्रम
  7. मीठे पानी के उत्पादन के लिए महासागरीय ऊर्जा का उपयोग करना
  8. मानवयुक्त और मानवरहित अंतर्जलीय वाहन
  9. समुद्री सेंसर,समुद्र इलेक्ट्रॉनिक्स और ध्वनिकी
  10. अनुसंधान यानों का संचालन और रखरखाव
  11. समुद्र तट अनुसंधान सुविधा
  12. गैस हाइड्रेट्स के संबंध में अध्ययन
  13. पॉलीमेटेलिक नोड्यूल
  14. पॉलीमेटेलिक सल्फाइड
  15. अनन्‍य आर्थिक क्षेत्र का भूवैज्ञानिक अध्ययन
  16. महाद्वीपीय शेल्फ का विस्तार
  17. डीप ओशन मिशन (डीओएम)
 
 

1. समुद्री सजीव संसाधन और पारिस्थितिकी केंद्र - समुद्री सजीव संसाधन कार्यक्रम

समुद्री सजीव संसाधन (एमएलआर) कार्यक्रम का उद्देश्य भारतीय ईईजेड में सजीव संसाधनों के प्रबंधन के लिए एक पारिस्थितिकी तंत्र मॉडल विकसित करना है। इसमें एमएलआर के सर्वेक्षण, मूल्यांकन और दोहन तथा भौतिक वातावरण में परिवर्तनों के प्रति एमएलआर की प्रतिक्रिया के संबंध में अध्ययन कीपरिकल्पना की गई है। मत्स्यन समुद्र विज्ञान अनुसंधान पोत (एफओआरवी) सागर संपदा एमएलआर अध्ययनों के लिए पूरी तरह से उपयोग किया जाता है।

सीएमएलआरईका लक्ष्य निम्नलिखित आठ उद्देश्यों को पूरा करना है।

  1. भौतिक प्रक्रम जो पूर्वी अरब सागर के पारिस्थितिकी तंत्र को नियंत्रित करते हैं।
  2. एक समय-श्रृंखला उपागम में पूर्वी अरब सागर का जैव-भू-रसायन विज्ञान।
  3. अरब सागर के ऊपर अलग-अलग पारिस्थितिक तंत्र प्रक्रियाओं के लिए जैविक प्रतिक्रियाएं।
  4. उत्‍प्रवाह और शीतकालीन संवहनी मिश्रण के बीच परस्‍पर क्रिया।
  5. शेल्फ जैव भू रसायन विज्ञानपर मानवजनित और अपतटय प्रभावों का सापेक्ष प्रभाव।
  6. पोषण चक्रों पर डीऑक्सीजनेशन का प्रभाव जिससे ग्रीनहाउस गैस उत्पादन हुआ।
  7. ट्राफिक अंतःक्रियाओं में परिवर्तनों के संदर्भ में, अलग-अलग उतप्रवाह स्रोत जल विशेषताओं के कारण जैविक प्रतिक्रिया।
  8. ट्राफिक खाद्य आपूर्ति और आदान-प्रदान में पेलैजिक-बेंथिक परस्‍पर क्रिया।

ईईजेड में नियमित एमएलआर सर्वेक्षण निम्नलिखित चार प्रमुख क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

  1. गहरे समुद्र में मत्स्यन।
  2. टूना संसाधन।
  3. हानिकारक शैवाल ब्‍लूम्‍स।
  4. बायोलुमिनसेंट प्लैंकटन, समुद्री स्तनधारी, पर्यावरण और उत्पादकता पैटर्न।

इन प्रयासों को एमएलआर कार्यक्रम के तहत निम्नलिखित पांच संबद्ध गतिविधियों के माध्यम से पूरा किया जाता है।

  1. महाद्वीपीय ढलान क्षेत्र केनितल जीवसमूह के संबंध में अध्ययन।
  2. उत्‍प्रवाह और मड-बैंकों के विशेष संदर्भ के साथ तट गतिकी के निकटअंडमान सागर में प्लवकों की जैव विविधता।
  3. ब्लैक-लिप पर्ल सीप से मोतियों के उत्पादन के संबंध में अनुप्रयोग-उन्मुख अनुसंधान एवं विकास।
  4. समुद्री जीवों से दूषणरोधी यौगिकों का विकास।
  5. एफओआरवी संग्रहों पर एक डेटा और रेफ़रल केंद्र के मॉडलिंग प्रयास और रखरखाव।

 

2. राष्ट्रीय तटीय अनुसंधान केंद्र

राष्ट्रीय तटीय अनुसंधान केंद्र (एनसीसीआर), चेन्नई समुद्री जल की गुणवत्ता में आवधिक परिवर्तनों की पहचान करने के लिए 'समुद्री जल गुणवत्ता निगरानी'तत्‍कालीन'तटीय समुद्र निगरानी और पूर्वानुमान प्रणाली' पर राष्ट्रीय स्तर पर समन्वित अनुसंधान कार्यक्रम लागू कर रहा है। लक्षद्वीप तथा अंडमान और निकोबार द्वीप समूह सहित भारतीय तट के समानांतर जल और तलछट की भौतिक, रासायनिक, जैविक और सूक्ष्‍मजैविकविशेषताओं पर पैरामीटर मौसम के अनुसार एकत्र किए जाते हैं। इस कार्यक्रम के तहत सृजित डेटा संभवतः देश में उपलब्ध तटीय जल की गुणवत्ता की एकमात्र दीर्घकालिक जानकारी है।

एनसीसीआर ने समुद्री जल में धातुओं और कार्बनिक पदार्थों के लिए मानक निर्धारित किए हैं। ये मानक 'समुद्री जल गुणवत्ता मानदंड और पारिस्थितिक जोखिम आकलन' कार्यक्रम के तहत समुद्री जीवों पर विषाक्तता जैव परख प्रयोगों पर आधारित हैं। तटीय जल की गुणवत्ता के उपयोगों को सुनिश्चित करने के लिए उन्हें पर्यावरण (संरक्षण) संशोधन नियम, 2019 कहा जाता है। मनोरंजक समुद्र तटों के लिए तटीय जल गुणवत्ता की जानकारी मापन और संख्यात्मक मॉडलिंग द्वारा वास्तविक समय के आधार पर प्रसारित की जाती है। चेन्नई के लिए जल की गुणवत्ता का पांच दिनों का पूर्वानुमान 'क्लीन कोस्ट' नामक मोबाइल ऐप पर उपलब्ध है।

एनसीसीआर ने सामाजिक लाभ के लिए निम्नलिखित सेवाएं सफलतापूर्वक प्रदान की हैं।

  1. प्रभावी तटीय योजना और भारतीय तट के विकास के लिए तटीय कटाव से संबंधित मुद्दों को समझने के लिए अत्याधुनिक अनुसंधान।
  2. तटीय क्षेत्रों की सुभेद्यता का व्यवस्थित मूल्यांकन। उदाहरण के लिए, तटीय बाढ़ चेतावनी प्रणाली विकसित करना, जो एक आपदा तैयारी वेब जीआईएस आधारित निर्णय समर्थन प्रणाली है।
  3. जल की गुणवत्ता, प्राथमिक उत्पादन और मत्स्यन का निर्धारण करने के लिए जैव-भू-रासायनिक प्रक्रमों को समझने के लिए पारिस्थितिकी तंत्र मॉडलिंग।
  4. अंतर्जलीय सर्वेक्षणों के माध्यम से मन्नार की खाड़ी में प्रवाल भित्तियों की स्थिति।
  5. भारतीय तट के समानांतर माइक्रोप्लास्टिक और उनके वितरण, लक्षण वर्णन, व्यवहार, विषाक्तता और इसके अंतिम परिणाम का अध्ययन।

 

3. समुद्री प्रेक्षण और नेटवर्क

समुद्री प्रेक्षण प्रणालियाँ प्रचालनात्‍मक पूर्वानुमान, वैज्ञानिक अनुसंधान और अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण डेटा प्रदान करती हैं। 1996 में स्थापित हिंद महासागर प्रेक्षण मूर्ड बुयो नेटवर्क दो दशकों से अधिक समय से काम कर रहा है। इसने भारत मौसम विज्ञान विभाग को आने वाले चक्रवातों के बारे में जनता को सचेतकरने और चक्रवात के पथका सटीक पूर्वानुमान करने में मदद की है। सुनामी बुयो ने भारतीय और निकटवर्ती अंतरराष्ट्रीय समुद्र में प्रभाव क्षेत्र के भीतर आने वाले लगभग सभी भूकंपों और सूनामी का पता लगाया है। ध्रुवीय क्षेत्र में अपनी तरह के पहले IndARCमूरिंग की स्थापना एक ऐतिहासिक उपलब्धि रही है, जिसका डेटा 'जलवायु परिवर्तन' पर काम कर रहे शोधकर्ताओं का मार्गदर्शन करने में महत्वपूर्ण है। समुद्र की धारा और चक्रवात की चेतावनियां प्रदान करने के लिए पांच स्थानों पर हाई-फ़्रीक्वेंसी रडार नेटवर्क साल भर 24X7 कार्य करता रहा है।

 

4. समुद्री परामर्शिका और सूचना सेवाएं, कम्प्यूटेशनल अवसंरचना और संचार प्रणालियां

इंडियन नेशनल सेंटर फॉर ओशन इंफॉर्मेशन सर्विसेज (INCOIS), हैदराबाद सात दिनों तक के लीड टाइम के साथ हिंद महासागर की सतह और उपसतह मापदंडों का पूर्वानुमान करने में सक्षम है। यह एकीकृत हिंद महासागर पूर्वानुमान प्रणाली (INDOFOS) की एक शाखा है जिसे मछुआरों से लेकर अपतटीय उद्योगों तक के उपयोगकर्ताओं के व्यापक स्पेक्ट्रम के लिए अलग-अलग समय के पैमाने पर समुद्र विज्ञान संबंधी मापदंडों (सतह और उपसतह दोनों) के पूर्वानुमान प्रदान करने के लिए स्थापित किया गया था। इंकॉइस द्वारा निगरानी की जाने वाली कुछ प्रणालियाँ निम्नलिखित हैं।

  1. वायु लहरें और ऊँची लहरें
  2. समुद्र की सतह की धाराएं
  3. समुद्र की सतह का तापमान
  4. मिश्रित परत गहराई
  5. थर्मोकलाइन गहराई
  6. खगोलीय ज्वार
  7. वायु गति और दिशा
  8. तेल रिसाव प्रक्षेप पथ

इंकॉइस मछुआरों, भारतीय नौसेना, भारतीय तट रक्षक, व्यापारी और यात्री शिपिंग एजेंसियों, अपतटीय तेल और गैस अन्वेषण एजेंसियों, अनुसंधान संगठनों, मत्‍स्‍य संग्रह केंद्रों, मछली पकड़ने के छोटे बंदरगाहों, वाणिज्यिक बंदरगाहों और तटीय समुदायों जैसे सभी समुद्री समुदायों को समुद्र की स्थिति की जानकारी प्रदान करता है। अरब सागर, बंगाल की खाड़ी, उत्तरी हिंद महासागर, दक्षिणी हिंद महासागर, लाल सागर, फारस की खाड़ी और दक्षिण चीन सागर के लिए विशेष पूर्वानुमान उपलब्ध हैं।

 

5. महासागर-मॉडलिंग डेटा एसिमिलेशन और प्रक्रिया विशिष्ट प्रेक्षण

'ओशन-मॉडलिंग डेटा एसिमिलेशन एंड प्रोसेस स्पेसिफिक ऑब्जर्वेशन' कार्यक्रम का उद्देश्य तटीय जल पर मानवजनित गड़बड़ी को समझने और इसकी मात्रा निर्धारित करने के लिए भारत के आसपास के तटीय समुद्र में पानी की गुणवत्ता के मापदंडों को मापना है। यह तटीय समुद्र के वास्तविक समय के डेटा एकत्र करने और तटीय पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य का आकलन करने के लिए भारतीय तट के साथ एक बॉय-आधारित स्वचालित निगरानी प्रणाली से सुज्‍जित है। यह शोधकर्ताओं को प्राकृतिक परिवर्तनशीलता से मानव-प्रेरित परिवर्तनों को अलग करने में भी मदद करेगा। समुद्र के पानी की गुणवत्ता और पारिस्थितिकी तंत्र पर मानसून के प्रभाव को समझने के लिए मानसून और मानसून के बाद के मौसम के दौरान इस तरह के परिभ्रमण के लिए महासागर अनुसंधान वाहन सागर मंजुषा का उपयोग किया गया था।

 

6. द्वीपों के लिए समुद्र विज्ञान और प्रौद्योगिकी

कार्यक्रम का उद्देश्य द्वीपों के लिए स्थायी और पर्यावरण के अनुकूल समाधान प्रदान करना है, पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय ने तटीय बुनियादी ढांचे की योजना बनाने और डिजाइन करने के नवीन तरीकों को अपनाया है। यह बुनियादी ढांचा जलवायु- और प्राकृतिक आपदा के अनुकूल है। यह स्वीकार किया जाता है कि भारतीय समुद्रों में गहरे समुद्र के रोगाणुओं से नए अणुओं की पहचान करने से पर्यावरण, औद्योगिक और चिकित्सीय अनुप्रयोगों के लिए समाधानो की पहचान करने का मार्ग प्रशस्त होगा। उदाहरण के लिए, हिंद महासागर में सूक्ष्म और स्थूल शैवाल जैव रसायनों के एक संभावित और समृद्ध स्रोत हैं। पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय ने ऐसे समुद्री शैवाल की बड़े पैमाने पर खेती और प्रसंस्करण करने की योजना बनाई है। इसके अलावा, तटीय और अपतटीय समुद्र में भरपूर आमेलन की क्षमता होती है, जिससे मैरीकल्चर में किसी भी अन्य उत्पादन प्रणाली की तुलना में कम कार्बन फुटप्रिंट के साथ स्वस्थ मछली के उत्पादन की संभावना है।

 

7. पेय जल के उत्पादन के लिए महासागरीय ऊर्जा का उपयोग करना

महासागर नवीकरणीय ऊर्जा और पेय जल के सभी रूपों का दोहन करने के लिए वर्तमान में दुनिया भर में विभिन्न प्रकार की विभिन्न प्रौद्योगिकियां विकसित की जा रही हैं। पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय ने प्रयोगशाला चरण से बाहर जाकर महासागर नवीकरणीय ऊर्जा प्रौद्योगिकियों का विकास किया है। ये गतिविधियां समुद्री ऊर्जा और विलवणीकरण के दोहन के लिए टर्बाइनों और अन्य घटकों के जमीनी क्रियान्वयन पर केंद्रित हैं। उदाहरण के लिए, कावारत्ती, लक्षद्वीप द्वीप समूह में एक स्व-शक्ति विलवणीकरण संयंत्र स्थापित किया गया है। महासागर ऊर्जा, ऊर्जा का एक हरा और स्वच्छ स्रोत है। इस तरह के तीन और संयंत्र पिछले 11 वर्षों से कावारत्ती में और सात वर्षों से अगात्ती और मिनिकॉय में स्थानीय लोगों द्वारा संचालित और रखरखाव किए जा रहे हैं। वर्ष 2022 तक 1.5 लाख लीटर प्रतिदिन की बढ़ी हुई क्षमता के साथ छह और विलवणीकरण संयंत्र स्थापित करने की योजना है।

 

8. पानी के नीचे के मानवयुक्त और मानवरहित वाहन

समुद्र के संसाधनों का दोहन करने के लिए, पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय ने छह किलोमीटर तक की गहराई के लिए दूरस्थ रूप से संचालित कार्य वर्ग ROV (ROSUB 6000) और ध्रुवीय दूरस्‍थ से संचालित वाहन (PROVe) जैसे मानव रहित दूरस्थ रूप से संचालित प्रणालिया विकसित, प्रदर्शित और संचालित की हैं। ROSUB6000 और PROVe को पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय और अन्य संगठनों के वैज्ञानिक अन्वेषण, खोज और पुनर्प्राप्ति कार्यों के लिए तैनात किया गया है। इन वाहनों को निरंतर उपयोग के लिए नवीनीकृत और संवर्धित करने की आवश्यकता है। महासागर विज्ञान समुदाय की उभरती जरूरतों को पूरा करने के लिए क्षमताओं को बढ़ाने के लिए इन वाहनों को प्रतिस्थापन की आवश्यकता है।

पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय ने मानव रहित सबमर्सिबल पर काम शुरू कर दिया है। यह तकनीक भारत के लिए पहली होगी। यह पानी के भीतर समुद्र से संबंधित परियोजनाओं की तत्काल मानव जांच में सहायता करेगा। यह डिजाइन के एक उन्नत चरण में है और इसे प्राप्ति, क्षेत्र परीक्षण और उपयोगिता का आकलन करने पर अधिक काम करने की आवश्यकता है।

 

9. समुद्री सेंसर, महासागर इलेक्ट्रॉनिक्स और ध्वनिकी

महासागरों का सर्वेक्षण और अन्वेषण करने के लिए ध्वनिकी सबसे अच्छा उपकरण है। यह रीयल-टाइम अनुप्रयोगों के लिए इसे अत्यंत उपयोगी बनाता है। नागरिक और सामरिक जरूरतों को पूरा करने वाले समुद्री अनुप्रयोगों के लिए ध्वनिक सेंसर, ध्वनिक इमेजिंग सिस्टम और स्वायत्त निष्क्रिय ध्वनिक माप प्रणाली विकसित करना लागू किया गया है। पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय ने निम्नलिखित तकनीकों को सफलतापूर्वक विकसित किया है।

  1. वाइडबैंड ध्वनिक ट्रांसमीटर, हाइड्रोफोन एरे और स्वदेशी स्टैंडअलोन बरीड ऑब्जेक्ट डिटेक्शन सोनार, और उनके समुद्री परीक्षण
  2. तटीय समुद्र और ध्रुवीय क्षेत्रों में परिवेशी शोर मापन के लिए स्वायत्त प्रणालियाँ।
  3. पानी के भीतर ध्वनिक संचार प्रणालियां और व्यापक डेटा विश्लेषण।
  4. . भू-ध्वनिक और जैव-ध्वनिक अनुप्रयोग।
  5. वेक्टर सेंसर एरे और इसका प्रदर्शन।
  6. राष्‍ट्रीय परीक्षण और अंशांकन प्रयोगशाला प्रत्‍यायन बोर्ड द्वारा प्रत्‍यायित अर्न्‍तजलीय ध्‍वानिक परीक्षण सुविधा (एनएबीएल) ।
  7. भारतीय राष्ट्रीय उपग्रह संचार (इनसैट) संचार के साथ ड्रिफ्टिंग बुआय
  8. स्वायत्त अर्न्‍तजलीय प्रोफाइलिंग ड्रिफ्टर्स।

समुद्री प्रेक्षण और इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए स्वदेशी नई प्रौद्योगिकियां समुद्री संबंधित परियोजनाओं को पूरा करने के लिए आवश्यक हैं। दीर्घावधि के प्रेक्षण के लिए ग्लाइडर के संचालन और ऑटोमैटिक ओपन सी फिश केज कल्चर प्रौद्योगिकियों का कार्य प्रगति पर है।

 

10. अनुसंधान जहाजों का संचालन और रखरखाव

अनुसंधान पोत बहुमुखी समुद्र प्रेक्षण मंच हैं जो उन्नत वैज्ञानिक और यांत्रिक प्रबंधन उपकरणों से सुसज्जित हैं। इस तरह के उपकरण प्रौद्योगिकी प्रदर्शन और समुद्री प्रेक्षण के लिए आधार हैं। सागर निधि, सागर संपदा, सागर कन्या और सागर मंजूषा अनुसंधान जहाजों का संचालन प्रबंधन और रखरखाव प्रगति पर है और जारी रहेगा। हाल ही में दो नए तटीय अनुसंधान जहाजों सागर तारा और सागर अन्वेषिका का संचालन और रखरखाव भी किया जाना है। ये जहाज अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुरूप हैं। पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय और भारत सरकार द्वारा वित्त पोषित अन्य परियोजनाओं का समर्थन करने के लिए जहाज पूरे साल काम करते हैं। पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय, संयुक्त वैज्ञानिक और तकनीकी सलाहकार समिति (JSTAC) द्वारा अनुशंसित समुद्र से संबंधित कार्यक्रमों को लागू करने के लिए पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय और अन्य अनुसंधान संस्थानों के तहत विभिन्न उपयोगकर्ताओं के लिए राष्ट्रीय सुविधा के रूप में अनुसंधान जहाजों का विस्तार कर रहा है।

 

11. समुद्र तट अनुसंधान सुविधा

समुद्र प्रौद्योगिकी में वैश्विक स्तर पर उठाई गई चुनौतियाँ सफलता के विभिन्न स्तरों पर हैं। भारत में, वे क्षमता निर्माण, सहयोग और अवसंरचना विकास के माध्यम से हो सकती हैं। पमनजी में एक सीफ्रंट रिसर्च फैसिलिटी (एसआरएफ) और चित्तेदु, नेल्लोर में प्रशासनिक, कम्प्यूटेशनल और प्रशिक्षण (एफएसीटी) के लिए एक सुविधा की संस्थापना हो रही है। पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय ने पमनजी में एसआरएफ विकसित करने के लिए आंध्र प्रदेश राज्य सरकार के माध्यम से 97.37 एकड़ भूमि का अधिग्रहण किया है। पमजी में 56.18 एकड़ और चित्तेदु में 58.69 एकड़ अतिरिक्त भूमि ली जाएगी। सितंबर 2018 में, परियोजना समीक्षा समन्वय समिति ने एसआरएफ और एफएसीटी दोनों के लिए मास्टर प्लान और विस्तृत परियोजना रिपोर्ट को मंजूरी दी। परिसर की दीवार और सुरक्षा भवन का निर्माण पूरा हो गया है। इंजीनियरिंग डिजाइन को अंतिम रूप देने के लिए अधिक क्षेत्र सर्वेक्षण और गहन जांच की आवश्यकता है। स्थिरक भार जल शोधन परीक्षण सुविधा की स्थापना भी जारी है।

 

12. गैस हाइड्रेट्स पर अध्ययन

गैस हाइड्रेट प्राकृतिक गैस (मुख्य रूप से मीथेन) और पानी युक्त ठोस यौगिक प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं। अन्वेषण और निष्कर्षण व्यवहार्यता के लिए विज्ञान और प्रौद्योगिकी विकास के साथ एक व्यापक अनुसंधान-उन्मुख गैस हाइड्रेट कार्यक्रम प्रगति पर है। बंगाल की खाड़ी में गहरे पानी में समुद्र तल से 101 मीटर नीचे ड्रिलिंग कोर के लिए एक स्वायत्त कोरिंग सिस्टम सफलतापूर्वक विकसित और संचालित किया गया है। कृष्णा-गोदावरी बेसिन और महानदी बेसिन के चिन्हित स्थलों पर अन्वेषण गतिविधियां की गई हैं।

 

13. पॉलीमेटेलिक नोड्यूल

गहरे समुद्र तल पर पाए जाने वाले पॉलीमेटेलिक नोड्यूल तांबे, कोबाल्ट, निकल और मैंगनीज जैसी सबसे आवश्यक धातुओं से भरपूर होते हैं। 4 से 6 किलोमीटर की गहराई पर इन पिंडों की घटना की गहराई, प्रतिकूल समुद्री परिस्थितियों और पर्यावरणीय चुनौतियों को देखते हुए पॉलीमेटेलिक नोड्यूल खनन एक तकनीकी चुनौती है।

पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय विभिन्न राष्ट्रीय संस्थानों अर्थात नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ ओशनोग्राफी (एनआईओ), इंस्टीट्यूट ऑफ मिनरल्स एंड मैटेरियल्स टेक्नोलॉजी (आईएमएमटी), नेशनल मेटलर्जिकल लेबोरेटरी (एनएमएल), नेशनल सेंटर फॉर अंटार्कटिक एंड ओशन रिसर्च (एनसीएओआर), नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ ओशन टेक्नोलॉजी (एनआईओटी) आदि के माध्यम से पॉलीमेटेलिक नोड्यूल के लिए सर्वेक्षण और अन्वेषण, पर्यावरणीय प्रभाव आकलन, प्रौद्योगिकी विकास (खनन), और प्रौद्योगिकी विकास (निष्कर्षण धातुकर्म) के लिए जिम्मेदार है।

12 किमी x 12 किमी के ग्रिड के आकार का सर्वेक्षण और अन्वेषण किया गया है और बहुतायत में लक्ष्य धातुओं के ग्रेड का अनुमान लगाया गया है। लगभग 2.3% Cu, Ni और Co के साथ लगभग 365 मिलियन मीट्रिक टन पॉलीमेटेलिक नोड्यूल का अनुमान लगाया गया है। इन अनुमानों को परिष्कृत करने के प्रयास जारी हैं।

खनन प्रणाली के विकास के संबंध में, एक स्व-स्थाने मृदा परीक्षक विकसित किया गया है और CIOB के अनुबंध क्षेत्र में 5400 मीटर की गहराई पर सफलतापूर्वक तैनाती की गई है। फरवरी 2020 में माइनिंग मशीन के साथ सॉफ्ट सॉयल सीबेड लोकोमोशन ट्रायल 3420 मीटर की गहराई पर किया गया।

क्षेत्र में पर्यावरणीय आधारभूत डेटा एकत्र किया गया है और आवंटित क्षेत्र में 5500 मीटर पानी की गहराई पर किए जाने के लिए प्रस्तावित चलन परीक्षणों के प्रस्तावित परीक्षण के लिए पर्यावरण प्रभाव विवरण तैयार किया गया है। इस संबंध में हितधारक परामर्श भी पूरा कर लिया गया है और ISA को विवरण प्रस्तुत किया गया है।

हिंदुस्तान जिंक लिमिटेड, उदयपुर में तांबे, निकल और कोबाल्ट निकालने के लिए प्रतिदिन 500 किलोग्राम नोड्यूल को संसाधित करने की क्षमता वाला एक प्रदर्शन पायलट प्लांट सफलतापूर्वक चालू किया गया था। धातु मूल्यों अर्थात हिंदुस्तान जिंक लिमिटेड (HZL), उदयपुर में नोड्यूल्स से कॉपर, निकेल और कोबाल्ट के निष्कर्षण के लिए विकसित प्रक्रिया पैकेज को मान्य करने के लिए प्रति दिन 500 किलोग्राम पॉलीमेटेलिक नोड्यूल को संसाधित करने के लिए सेमी-कांटीन्युअस प्रदर्शन पायलट प्लांट में समर्पित अभियान चलाए गए हैं। इंस्टीट्यूट ऑफ मिनरल्स एंड मैटेरियल्स टेक्नोलॉजी, (IMMT) भुवनेश्वर द्वारा विकसित फ्लो शीट के सत्यापन के लिए पायलट प्लांट अभियान चलाए गए। HZL संयंत्र से प्राप्त अवशेषों से फेरो-सिलिको-मैंगनीज अयस्क के उत्पादन के लिए प्रति दिन 500 किलोग्राम की प्रसंस्करण क्षमता के साथ राष्ट्रीय धातुकर्म प्रयोगशाला, जमशेदपुर में एक अन्य प्रायोगिक संयंत्र चालू किया गया है। कीमती धातुओं जैसे कि कॉपर, निकल, एवं कोबाल्ट के निष्कर्षण हेतु विकसित किए गए प्रोसेस रूट का प्रदर्शन किया जाना एवं पायलट प्लांट को आरंभ किया जाना एक्सट्रैक्टिव मेटुलर्जी के क्षेत्र में महत्वपूर्ण उपलब्धियां हैं। प्रतिभागी प्रयोगशालाओं [खनिज और सामग्री प्रौद्योगिकी संस्थान, भुवनेश्वर (IMMT (B)) में आगे के शोधन और प्रक्रिया मार्गों में सुधार के लिए विभिन्न अनुसंधान एवं विकास प्रयास किए गए।

 

14. पॉलीमेटेलिक सल्फाइड

पॉलीमेटेलिक सल्फाइड (पीएमएस) एक समुद्री तल खनिज है। यह सोने और चांदी जैसी कीमती धातुओं और तांबा, जस्ता और सीसा जैसी मूल धातुओं का एक संभावित स्रोत है। अन्य समुद्री तल के खनिजों जैसे पॉलीमेटेलिक नोड्यूल और कोबाल्ट क्रस्ट की तुलना में एक उच्च आधार धातु सामग्री पीएमएस की विशेषता है। लगभग तीन हजार नमूनों के 75 स्थलों के सतही आंकड़ों से पता चलता है कि सल्फाइड डिपॉज़िट अपने ग्रेड में इन आधार धातुओं के भूमि-आधारित डिपॉज़िट के बराबर हैं। पापुआ न्यू गिनी के राजक्षेत्रीय समुद्र में अब तक का सबसे अधिक स्वर्ण-समृद्ध समुद्री तल शंक्वाकार सी माउंट पर पाया जाता है, जिसकी अधिकतम सांद्रता 230 ग्राम प्रति टन (g / t) तक होती है, जिसकी औसत सांद्रता 26 g / t होती है। समुद्र तल में सोने की सान्द्रता जमीन पर आर्थिक रूप से खनन योग्य सोने के डिपॉज़िट के औसत से लगभग दस गुना अधिक है।

2016 में, पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय ने हिंद महासागर में PMS की खोज के लिए अंतर्राष्ट्रीय समुद्र तल प्राधिकरण (ISA) के साथ 15 साल के अनुबंध पर हस्ताक्षर किए। आईएसए ने मध्य भारतीय रिज और हिंद महासागर के दक्षिण-पश्चिम भारतीय रिज क्षेत्र के साथ PMS की खोज के लिए 15 साल की कार्य योजना के साथ दस हजार वर्ग किलोमीटर क्षेत्र आवंटित किया है।

 

15. अनन्‍य आर्थिक क्षेत्र का भूवैज्ञानिक अध्ययन

अनन्‍य आर्थिक क्षेत्र (EEZ) की विस्तृत और व्यापक बाथीमीट्रिक मैपिंग ईईजेड के विकास और प्रबंधन और संसाधनों के सतत उपयोग के लिए व्यवहार्य योजना तैयार करने के लिए आवश्यक है। ईईजेड के भू-वैज्ञानिक मानचित्रण पर कार्यक्रम विभिन्न वैज्ञानिक विषयों को पूरा करेगा और इसके कई प्रकार के उपयोग होंगे जो निम्‍नलिखित हैं :

  1. समुद्र विज्ञान अनुसंधान।
  2. समुद्री सजीव और निर्जीव संसाधनों की खोज करना।
  3. भू-जोखिम की क्षमता का आकलन।
  4. पनडुब्बी भूस्खलन जैसे भू-जोखिम की आशंका वाले क्षेत्रों का सीमांकन करना। इसका तटीय समुदायों और अर्थव्यवस्था पर प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष प्रभाव हो सकता है। इसके अलावा, EEZ के भीतर भू-आकृति संबंधी विशेषताओं का मानचित्रण, पहचान और व्याख्या क्षेत्र के मॉर्फोटेक्टोनिक सेटअप को समझने के लिए किया जाएगा।
  5. भारतीय प्रायद्वीप के अवसादन इतिहास और पुरा-जलवायु प्रणाली को समझने के लिए व्यवस्थित तलछट नमूनाकरण और विश्लेषण।
  6. EEZ सर्वेक्षणों के डेटा के अभिलेखीय और पुनर्प्राप्ति की सुविधा के लिए भू-वैज्ञानिक डेटाबेस का प्रबंधन करना।

 

16. महाद्वीपीय शेल्फ का विस्तार

समुद्र के कानून संबंधी संयुक्त राष्ट्र सम्मेलन के अनुसार, तटीय राज्यों के पास अपनी आधार रेखा से 200 समुद्री मील (एम) तक महाद्वीपीय शेल्फ के संसाधनों पर संप्रभु अधिकार हैं, जिसे 350 (एम) तक बढ़ाया जा सकता है यदि यह प्रदर्शित किया जाता है कि शेल्फ 200 (एम) से आगे फैली हुई है। एक राज्य के हकदार होने के लिए, यह साबित करना होगा कि महाद्वीपीय शेल्फ की बाहरी सीमा 200 मीटर से अधिक है जो भूभौतिकीय / भूवैज्ञानिक डेटा के साथ समर्थित है। भारत ने मई 2009 में पूर्वी और पश्चिमी अपतटीय क्षेत्र के लिए महाद्वीपीय शेल्फ (सीएलसीएस) की सीमाओं संबंधी आयोग को अपना पहला आंशिक प्रस्तुतिकरण प्रस्तुत किया। यह उप-आयोग की जांच के अधीन है।

 

17. डीप ओशन मिशन (DOM)

डीप ओशन मिशन (DOM) पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय का एक आगामी मिशन है। इसके दायरे में निम्नलिखित छह प्रमुख विषय हैं।

a) गहरे समुद्र में खनन, मानव पनडुब्बी और अन्‍तर्जलीय रोबोटिक्स के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास

गहरे समुद्री खनिज संसाधनों की खोज के लिए हिंद महासागर में भारत के 2 संपर्क क्षेत्र हैं। इन गहरे समुद्र के संसाधनों का दोहन करने के लिए, गहरे समुद्र से माइन पोलीमोटेलिक नाडूल्‍स तक 6000 मीटर तक पानी की गहराई में काम करने में सक्षम खनन प्रणाली का विकास इस मिशन का हिस्सा है। पानी के भीतर रोबोटिक्स के साथ 6000 मीटर तक पानी की गहराई में संचालन में सक्षम एक मानव पनडुब्बी मिशन के तहत परिकल्पित गहरे समुद्र प्रौद्योगिकियों के विकास के अन्य आवश्यक घटक होंगे। इन प्रौद्योगिकियों को प्रचालन और औद्योगिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए और अधिक अध्ययन की आवश्यकता है।

b) समुद्र जलवायु परिवर्तन परामर्शी सेवाओं का विकास

तटीय क्षेत्र जलवायु परिवर्तन के प्रति संवेदनशील हैं। महत्वपूर्ण प्रभाव हैं समुद्र के स्तर में परिवर्तन, निचले इलाकों की बाढ़, तूफानी लहरों, चक्रवात और सुनामी जैसी चरम मौसम की घटनाओं के कारण बाढ़ में वृद्धि, और अधिक महत्वपूर्ण क्षरण जो समुद्र तटों, डेल्टा और द्वीपों को प्रभावित करता है। इसके अलावा, जलवायु परिवर्तन के समुद्री जैव-भू-रासायनिक चक्रों और इसलिए समुद्र में जीवन पर दूरगामी परिणाम हो सकते हैं। इसलिए, भारतीय तटरेखा और हमारे आसपास के समुद्रों में तटीय क्षेत्रों के क्षेत्रीय भौतिक और पारिस्थितिक गुणों के भविष्य के परिवर्तनों का आकलन और प्रोजेक्ट करने के लिए एक उपयुक्त दृष्टिकोण विकसित करना उचित है। इसलिए, समुद्र जलवायु परिवर्तन परामर्श सेवाओं के विकास नामक मिशन मोड परियोजना का उद्देश्य समुद्र के स्तर, चक्रवात की तीव्रता और आवृत्ति, तूफानी लहरों और वायु लहरों, जैव-भू-रसायन, और मौसमी से दशकीय समय के पैमाने पर बदलते मत्स्य पालन की निगरानी के लिए मात्रात्मक संकेतक प्रदान करना है। यह एक स्थायी और कुशल समुद्री प्रणाली संचालित अर्थव्यवस्था और अपतटीय या तटीय प्रतिष्ठानों और निर्माण के लिए एक व्यवहार्य योजना तैयार करने में मदद करेगा।

c) गहरे समुद्र में जैव विविधता की खोज और संरक्षण के लिए तकनीकी नवाचार

गहरे समुद्र में पर्यावरण, औद्योगिक और जैव-चिकित्सीय महत्व वाले नॉवेल बायो मॉलिक्यूल्स के साथ पृथ्वी पर उच्चतम जैव विविधता को पोषित करते है। गहरे समुद्र में रहने वाले जीवों की खोज, विशेष रूप से गहरे समुद्र में रहने वाले सूक्ष्मजीवों का जैव पूर्वेक्षण, दवा की खोज और विकास में एक नई खोज के रूप में उभरा है। इस पहल के तहत, गहरे समुद्र में जैव-संसाधनों के सतत उपयोग के लिए जीवाणुओं सहित गहरे समुद्र में जैव विविधता और जीनोमिक अध्ययन और गहरे समुद्र में वनस्पतियों और जीवों की बायो-प्रोस्पेक्टिंग कुछ प्रमुख प्रस्तावित क्षेत्र हैं।

d) डीप ओशन सर्वे एंड एक्सप्लोरेशन

सीबेड संसाधनों और उनके मूल्य की व्यापक समझ की कमी के कारण चंद्रमा या मंगल की सतह की तुलना में समुद्र तल की कम खोज की गई है। यह समुद्र से संसाधनों और अवसरों को कम करके आंकने का जोखिम बढ़ाता है और इसके पर्यावरण को नुकसान पहुंचाने में महत्‍वपूर्ण हैं। इसलिए, किसी भी अन्वेषण कार्यक्रम को शुरू करने के लिए समुद्र तल का सटीक मानचित्रण एक पूर्वापेक्षा है। समुद्र तल की खोज और खनन की योजना बनाने के लिए सतह तलछट विशेषताओं के साथ समुद्र तल के उच्च-रिज़ॉल्यूशन मानचित्र तैयार करना आवश्यक है।

मिड ओशन रिज में हाईड्रोथर्मल सिस्टम की मैपिंग पर भी कार्य किए जाने की आवश्यकता है, क्योंकि वहां पर कॉपर, जिंक जैसे बेस मेटल्स तथा गोल्ड, सिल्वर, पलैडियम एवं प्लैटिनम जैसी मूल्यवान धातुएं भारी मात्रा में मौजूद होने की संभावना है। इसलिए हाइड्रोथर्मल वेंट की पहचान करने और समयबद्ध तरीके से डिपॉज़िट का पता लगाने के लिए व्यापक सर्वेक्षण आवश्यक है। यह गतिविधि भी मिशन का एक महत्वपूर्ण घटक है। इस उद्देश्य के लिए एक समर्पित अनुसंधान पोत का अधिग्रहण किया जाना आवश्यक है और मिशन के तहत इसकी परिकल्पना की गई है।

e) समुद्र से ऊर्जा और पेय जल

समुद्री तापीय प्रवणता लहरों, हवाओं, ज्वार, और धाराओं की तुलना में ऊर्जा के अधिक स्थिर रूप होने की संभावना है, विशेष रूप से उष्णदेशीय देशों में जहां सतह का तापमान लगभग स्थिर तापमान प्रवणता के कारण पूरे वर्ष गर्म रहता है। दूरदराज के द्वीपों के लिए ऊर्जा की बढ़ती मांगों को पूरा करने के लिए, उनके आसपास के समुद्रों से बिजली का दोहन करने के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास करना आवश्यक है। समुद्र तापीय ऊर्जा रूपांतरण (OTEC) लंबे समय से जाना जाता है। इस तकनीक का पूरी तरह से उपयोग करने के लिए, समुद्र की अनिश्चितताओं पर विजय प्राप्त करनी होगी। जब यह पूरा हो जाता है, तो OTEC चक्र के भीतर विलवणीकरण को एक ऐड-ऑन के रूप में बनाया जा सकता है। यह OTEC को चलाने के लिए समुद्र के पानी को अंदर लेने और छोड़ने में मदद करेगा। इसका उपयोग कम तापमान वाले थर्मल विलवणीकरण संयंत्रों को चलाने के लिए किया जा सकता है जो सुदूर भारतीय द्वीपों के लिए पेय जल का उत्पादन करेंगे। पेय जल तक पहुंच से देश के द्वीपीय क्षेत्रों में रहने वाले लोगों के जीवन की गुणवत्ता में सुधार होगा। कुछ महत्वपूर्ण घटकों के साथ OTEC की अवधारणा के प्रमाण के परीक्षण को मिशन के तहत शामिल किया गया है।

f) समुद्री जीव विज्ञान के लिए उन्नत समुद्री स्टेशन

भारत के माननीय प्रधान मंत्री, श्री नरेंद्र मोदी ने 2016 में भारतीय विज्ञान कांग्रेस के 103 वें सत्र में समुद्र जीवविज्ञान के लिए उन्नत समुद्री स्टेशन की स्थापना की घोषणा की थी। भारत के तटीय और द्वीप अनुसंधान केंद्रों के नेटवर्क के साथ और विदेश में, यह केंद्र मौजूदा संस्थानों की सामूहिक और समग्र क्षमता का लाभ उठाएगा, समुद्री विज्ञान में क्षमता निर्माण के विशिष्ट संदर्भ के साथ कई गुना प्रभाव पैदा करने के लिए उन्हें विभिन्न विषयों से जोड़ेगा। भारतीय समुद्री स्टेशन तकनीकी प्लेटफार्मों और जानकारियों का एक व्यापक सेट तैयार करेगा, जिसका उपयोग संदर्भ और प्रशिक्षण उपकरणों के साथ-साथ एक वाणिज्यिक इनक्यूबेटर या एक्सेलरेटर की संस्थापना के लिए किया जा सकता है।