ब्रिसलकोन पाइन रिसर्च

लेखक
एडेलिया बार्बर, शोधकर्ता
संगठन
कैलिफ़ोर्निया यूनिवर्सिटी का व्हाइट माउंटेन रिसर्च स्टेशन
इस्तेमाल किए गए टूल
Google Earth

चार्ल्स डार्विन के समय से ही, जीवविज्ञानी नये-नये तरीकों से हमारे ग्रह की अविश्वसनीय जैविक विविधता को मैप पर दिखाने की कोशिशों में लगे हैं, ये तरीके सही जानकारी और पैमाने की वास्तविक भावना, दोनों को व्यक्त करते हैं. हाल के वर्षों में यह चुनौती मैपिंग प्लैटफ़ॉर्म की खोज में बदली है जो आम जनता को शिक्षित करने में मदद करने के लिए उपलब्ध हैं, नए और अनुभवी वैज्ञानिक आसानी से इसे इस्तेमाल कर सकते हैं, और जैविक डेटा को ट्रैक करने और दिखाने के लिहाज़ से भी यह काफ़ी पावरफ़ुल हैं. हमारा शोध कैलिफ़ोर्निया के White Mountain रेंज में पुराने ब्रिसलकोन पाइन के पेड़ों की जनसंख्या पारिस्थितिकी पर केंद्रित है और हमने पाया कि Google Earth, फ़ील्डवर्क की रोज़मर्रा की प्रोसेस को तेज़ करने और हमारे प्रोजेक्ट के बारे में लोगों को शिक्षित करने के लिहाज़ से एक खास टूल है. 2004 के बाद से, Google Earth ने हमारी टीम के लिए जगह के हिसाब से डेटा शेयर करना और एरियल इमेजरी (हवा में ऊंचाई पर ली गई तस्वीरों के संग्रह) को अपडेट करना आसान कर दिया है. साथ ही, ब्रिसलकोन पाइन के जंगलों में खास पारिस्थितिक पैटर्न खोजने में हमारी मदद की है.

पूर्वी कैलिफ़ोर्निया का व्हाइट माउंटेन आस−पास के हाई सिएरा रेंज की तुलना में कम आकर्षक है और यहां आने वाले यात्रियों की संख्या भी अमूमन कम रहती है, जबकि वे 14,000 फ़ुट से ज़्यादा ऊंचाई के शानदार पहाड़ हैं. हैरानी होती है कि धूल से भरी सिर्फ़ कुछ सड़कें इस बीहड़ इलाके से गुजरती हैं जहां रोलिंग, सेजब्रश से ढकी पहाड़ियां पूरी तरह जंगली फूलों से भरी हुई हैं और जहां की घाटियां बड़े सींगों वाली भेड़ों के हिसाब से बिल्कुल सही हैं. यह धरती के सबसे पुराने पेड़ों, ब्रिसलकोइन पाइन, (पाइनस लोंगेवा) वाली जगह है और साथ ही, यह उत्तरी अमेरिका के सबसे ऊंचे पर स्थित अनुसंधान केंद्र, कैलिफ़ोर्निया यूनिवर्सिटी के व्हाइट माउंटेन रिसर्च स्टेशन की साइट भी है.

साल 1953 में, 4500 साल से ज़्यादा पुराने पेड़ों की खोज जीवविज्ञानी एडमंड शुलमैन ने "मैथ्यूल्लाह ग्रोव" इलाके में की थी और शायद अब भी इस इलाके में इससे भी पुराने ऐसे कई पेड़ मौजूद हैं, जिन्हें अभी तक खोजा नहीं गया है. कई वैज्ञानिकों के लिए, ब्रिसलकोन पाइन की सबसे दिलचस्प खासियत उनकी ज़्यादा उम्र नहीं, बल्कि इस पेड़ की लकड़ी की सख्ती है. एक सूखी, ज़्यादा ऊंचाई वाली पर्वत शृंखला में धीमी गति से विकास की वजह से, ब्रिसलकोन की लकड़ी ज़्यादा भरी-भरी होती है और राल से भरी होती है. इस तरह यह पेड़ मरने के बाद भी 10,000 साल तक ज़मीन पर बिना सड़े रह सकता है. 50 से ज़्यादा वर्षों से, ट्री−रिंग रिसर्च के एरिज़ोना यूनिवर्सिटी की प्रयोगशाला के शोधकर्ताओं और दूसरे लोगों ने पहले के और मौजूदा जलवायु बदलावों का अध्ययन करने में ब्रिसलकोन ट्री−रिंग रिकॉर्ड का इस्तेमाल किया है जो एक ज़रूरी साधन है. 2004 में, हमने ब्रिसलकोन पाइन की संख्या पारिस्थितिकी बेहतर ढंग से समझने के लिए एक प्रोजेक्ट (यूसी सांता क्रूज़ पारिस्थितिकी और विकासवादी जीवविज्ञान विभाग के आधार पर) शुरू किया है. यह प्रोजेक्ट खास तौर पर यह जांचने के लिए है कि पिछली कुछ सदियों में प्राचीन ब्रिसलकोन पेड़ों के इलाके कैसे बढ़े या छोटे हुए हैं और इस जनसंख्या पर बदलती जलवायु का क्या असर होता है. आखिर में, हम व्हाइट माउंटेन रेंज में कई अलग−अलग ब्रिसलकोन पेड़ों पर अध्ययन कर रहे हैं, जिनमें पुराने और नए पेड़, दोनों शामिल हैं और साथ ही, यहां शंकु उत्पादन और लकड़ी के विकास के पहलुओं की जांच भी की जाती है.

ऊबड़−खाबड़ पर्वतीय इलाके में वैज्ञानिक फ़ील्ड के अनुसंधान करने की सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक यह है कि वहां कैसे पहुंचें और लोगों की एक टीम को यह जानकारी कैसे दें. व्हाइट माउंटेन के लिए Google Earth की तस्वीरें अपडेट करने से पहले जो एक बड़े इलाके में ब्रिसलकोन पाइन के पेड़ों की साफ़ तस्वीरें दिखाता है, मुश्किल और महंगा था. हालांकि, अपडेट की गई Google Earth तस्वीरों के साथ, हर पेड़ को दूसरों से अलग किया जा सकता है, मुख्य पहाड़ों को साफ़ तौर पर पहचाना जा सकता है, और यह बताना आसान है कि पेड़ कम घनी जगह पर मौजूद है या घने पेड़ों के बीच है.

उन्होंने यह कैसे किया

Google Earth कई स्तर पर हमारे रिसर्च के लिए अहम हो गया है. शुरू में, हमने इसका इस्तेमाल पेड़ों के दायरे और फ़ील्ड में जाने से पहले अलग−अलग स्थितियों की जांच के लिए किया. Google Earth की पॉलीगॉन सुविधा का इस्तेमाल करते हुए, हमने पेड़ों के समूह के चारों ओर की सीमा को घेरा जो ज़ाहिर तौर पर बड़े ब्रिसलकोन या लिंबर पाइन के पेड़ थे. ये पेड़ छोटे−छोटे पाइन या पहाड़ी महोगनी की झाड़ियों के उलट थे (उदाहरण के लिए वीडियो देखें). जहां तक हमें पता है, यह व्हाइट माउंटेन पर दिखाया गया ब्रिसलकोन पेड़ों से घिरा पहला पूरा मैप है. इसके तुरंत बाद, हमें कुछ अलग खास पैटर्न में एक साथ बहुत सारे पेड़ देखने को मिले जो उत्तर दिशा की ओर ढलान वाले इलाके और खड़ी चढ़ाई वाली जगहों पर अपनी सुविधा वाले डोलोमाइट के उलट क्वार्टजाइट या ग्रेनाइटिक सब्सट्रेट पर बढ़ रहे थे. इस शुरुआती मैपिंग ने हमें उन खास फ़ील्ड साइट की पहचान करने में मदद की है जो सबसे नज़दीकी सड़क से एक दिन की यात्रा की दूरी पर है.

जैसे−जैसे हमारा प्रोजेक्ट बढ़ता गया, हमने इलाके के मौसम के अनुसार हर रोज़ Google Earth का इस्तेमाल करना शुरू कर दिया. हमारी मूल रणनीति उन सभी जगहों या रास्तों की "मास्टर" KML फ़ाइल बनाना है जिन्हें हम हज़ारों पेड़ों के साथ ट्रैक कर रहे हैं और जिन्हें हमारी टीम या रिसर्च स्टेशन का कोई भी व्यक्ति ऐक्सेस कर सकता है. हाल ही में, इसमें एक सुधार किया गया जिसमें आसानी से पहचान के लिए हर जगह को पेड़ की तस्वीर के साथ जोड़ा गया. ऐसा करने के लिए, हम सबसे पहले एक टेक्स्ट फ़ाइल बनाते हैं जिसमें पेड़ों के नाम की सूची, जीपीएस निर्देशांक, तस्वीर के नाम, और हर पेड़ से जुड़ा डेटा (जैसे कि, पेड़ की उम्र, शंकुओं की संख्या, और ऐसी दूसरी चीज़ें) होता है. इसके बाद हम एक PHP स्क्रिप्ट का इस्तेमाल करते हैं जो हर पेड़ की लोकेशन पर प्लेसमार्क के साथ एक KML फ़ाइल बनाती है; हर प्लेसमार्क के बबल में एक फ़ोटो और उस पेड़ का डेटा होता है.

फ़ील्ड में जाने से पहले, सुबह हम इस मास्टर KML फ़ाइल का इस्तेमाल सर्वे के बिंदुओं का मैप प्रिंट करने के लिए कर सकते हैं. यह कई लोगों के एक दिन का काम दिखाता है. जबकि, हम एक-दूसरी टीम के लिए जीपीएस इकाइयों पर एक अलग ट्रांसेक्ट निर्देशांक अपलोड कर सकते हैं और फिर, शाम को दिन भर के इकट्ठा किए गए डेटा को डाउनलोड करके उसे KML फ़ाइल में अपलोड कर सकते हैं, ताकि हम अगले दिन के काम की योजना बना सकें.

ट्रांसेक्ट करना

ब्रिसलकोन पाइन के जीवन का एक रहस्यमयी पहलू यह है कि पुराने और मृत पेड़ों के बीच बहुत कम ही युवा पेड़ बचे हैं. ब्रिसलकोन के बीज अंकुरित हो सकते हैं और हर 50 साल में से सिर्फ़ एक साल ही जीवित रह सकते हैं, ऐसा सिर्फ़ कुछ इलाकों में ही हो सकता है. इसलिए, हमारे प्रोजेक्ट में अलग−अलग ऊंचाई, ढलान, और सबस्ट्रेट के ब्रिसलकोन वनों से होते हुए "पैदल चलना" शामिल है. इसमें हमारे पर्यवेक्षक हर 20 मीटर के बाद आने वाले सभी छोटे पेड़ों को मापते हैं. युवा पेड़ों के नमूने लेने के इस तरीके से हम यह जान पाएंगे कि ब्रिसलकोन के अंकुरण और अस्तित्व के लिए किस तरह की परिस्थितियां ज़रूरी हैं.

प्रोजेक्ट के इस हिस्से के लिए हमने सबसे पहले Google Earth का इस्तेमाल किया, ताकि ज़रूरी इलाकों की पहचान की जा सके. नीचे दिए गए वीडियो में 10,400 से 10,700 फ़ीट की ऊंचाई पर एक हिस्से का उदाहरण दिखाया गया है. इसमें डोलोमाइट और ग्रेनाइट, दोनों तरह के पत्थरों से बने रास्ते हैं (बाकी के हिस्से, अलग-अलग ऊंचाई, ढलान, और पत्थरों के आधार पर दिखाए गए हैं). Google Earth पर हमने इस रास्ते की लंबाई करीब एक मील मापी. हमारी टीम, यह दूरी करीब आठ घंटे में तय कर सकती थी. इस इलाके में जाने से पहले, हमने Google Earth की टिल्ट (झुकाव) सुविधा का इस्तेमाल करके इस रास्ते की जांच की. इससे यह पक्का किया गया कि इस रास्ते में डोलोमाइट की बजरियां न हों जिन पर चलना खतरनाक हो सकता था. हमने कई हवाई तस्वीरें भी प्रिंट कीं, ताकि टीम के अलग-अलग सदस्य इस इलाके का पता लगा सकें. इसके बाद, हमने फ़ाइल को KML फ़ॉर्मैट में सेव किया और MacGPS Pro का इस्तेमाल करके, रास्ते के इस नक्शे को अलग-अलग Garmin जीपीएस डिवाइस पर एक्सपोर्ट किया. फ़ील्ड में, हम 20 मीटर के भीतर सभी छोटे पेड़ों की पहचान करके और माप लेते हुए, अलग-अलग जीपीएस डिवाइस पर इस नक्शे का पालन करने में कामयाब रहे. दिन में, डेटा इकट्ठा करने के दौरान, हमने हर पेड़ के जगह की जानकारी रिकॉर्ड की और जिन रास्तों से हम गुज़रे (जो Google Earth पर बताए गए रास्तों से कुछ अलग थे) उन्हें रिकॉर्ड करने के लिए जीपीएस पर ट्रैकिंग सुविधा का इस्तेमाल किया. वापस आकर, हमने पैदल चलकर तय किए गए असली रास्ते को सीधे Google Earth पर अपलोड किया. साथ ही, अपने PHP स्क्रिप्ट का इस्तेमाल करके, फ़ोटो और डेटा के साथ प्लेसमार्क जोड़ें. इसका नतीजा यह हुआ कि हम हर प्लेसमार्क पर क्लिक करके, पेड़ की तस्वीर और उससे जुड़ी जानकारी देख सकते हैं. जैसे कि अनुमानित उम्र, ऊंचाई, पेड़ के निचले हिस्से की चौड़ाई, और फल लगने की स्थिति. कहने का मतलब है कि अगर हम इस हिस्से में किसी खास पेड़ के पास जाना चाहते हैं, तो टीम का कोई भी सदस्य इस पॉइंट पर क्लिक करके पेड़ की तस्वीर देख सकता है और उस जगह पर पहुंच सकता है.

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दूर के पेड़ों को ढूंढना

हमारे प्रोजेक्ट के एक-दूसरे हिस्से में उन पेड़ों के विकास के पैटर्न और शंकु (कोन) उत्पादन की जांच करना शामिल है जो सभी दूसरे ब्रिसलकोन से कम से कम 50 मीटर की दूरी पर बढ़ रहे हैं. ये उन पेड़ों से अलग हैं, जो घने झुरमुट में होते हैं. हमने पहली बार Google Earth का इस्तेमाल यह ढूंढने के लिए किया कि अलग−थलग पड़े पेड़ों में क्या दिखाई देता है. साथ ही, फिर इन पेड़ों और दूसरे पेड़ों के बीच की दूरी मापने के लिए भी Google Earth का इस्तेमाल किया. इन पेड़ों को हमारी मास्टर KML फ़ाइल में ट्रैक किया गया है और हमारे ऑनलाइन डेटाबेस में इन्हें तस्वीरों और डेटा से जोड़ा गया है.

स्टैंड के अंदर हर पेड़ को अलग-अलग ट्रैक करना

हमारे प्रोजेक्ट के मुख्य भाग में एक स्टैंड के दायरे के अंदर बहुत पुराने हरे-भरे और सूखे हुए सैकड़ों पेड़ों का एक समूह शामिल है. इसके लिए हमें एक छोटे से इलाके में सैकडों पॉइंट लगाने होंगे और हर पॉइंट को एक खास नंबर और पहचान करने वाली फ़ोटो के साथ जोड़ना होगा. जब हम हर इलाके का सर्वे करना जारी रखते हैं, तो पॉइंट के नंबरों की संख्या हर दिन बढ़ती जाती है. हम अपनी मास्टर KML फ़ाइल में पॉइंट की एक सूची बनाते हैं और इसी तरह हर पॉइंट को अपने ऑनलाइन डेटाबेस में एक फ़ोटो के साथ जोड़ते हैं. अगर किसी खास पेड़ की उम्र या उससे जुड़ी जानकारी के बारे में कोई सवाल आता है, तो हम उस पॉइंट पर क्लिक करके पेड़ की इमेज पा सकते हैं, उस पॉइंट को हमारे जीपीएस पर अपलोड कर सकते हैं, और साइट पर लौट सकते हैं.

KML बनाना

हमने दूसरे वैज्ञानिकों, शिक्षकों, और आम जनता के लिए कई तरह की सूचनाओं के साथ एक KML बनाया. पहला भाग, जिसे "यात्रियों के लिए" लेबल किया गया है, कैंपग्राउंड और विज़िटर सेंटर जैसी प्रमुख विज़िटर साइटों पर प्लेसमार्क हैं. दूसरा भाग, "ब्रिसलकोन पाइन के बारे में जानें", ब्रिसलकोन पारिस्थितिकी तंत्र का एक शैक्षिक दौरा है. इसमें, इच्छुक समूह ब्रिसलकोन पाइन की खोज के बारे में जान सकते हैं, डेंड्रोक्रोनोलॉजी का विज्ञान, ब्रिसलकोन झुरमुटों के बीच विभिन्नता की जांच कर सकते ,हैं और पेड़ों के झुंड का पता लगा सकते हैं. यह एक अच्छा उदाहरण है कि कैसे KML फ़ाइल का इस्तेमाल किसी खास प्रजाति के प्राकृतिक इतिहास के बारे में अलग−अलग जानकारी देने के लिए किया जा सकता है. तीसरा भाग, "फ़ील्ड रिसर्च का एक हफ़्ता" हमारी टीम के साथ फ़ील्डवर्क के एक हफ़्ते का ब्यौरा देता है और दिखाता है कि कैसे Google Earth हमारी रोज़मर्रा की फ़ील्ड गतिविधियों के लिए अहम है. इसमें हम परतें देते हैं जिनमें हमारे पेड़ों की तस्वीरों के लिंक होते हैं, वनस्पतियों के सैंपल ट्रांसेक्ट होते हैं, और कैलिफ़ोर्निया, नेवादा, और यूटा में ब्रिसलकोन पाइन की सीमा की रूपरेखा देते हैं. आखिरी भाग, व्हाइट माउंटेन रिसर्च स्टेशन के बारे में है, उपयोगकर्ता चार अलग−अलग सबस्टेशनों का पता लगा सकते हैं और यहां के कई प्रोजेक्ट में से कुछ के लिंक ढूंढ सकते हैं.

Google Earth ने हमारी टीम के लिए रोज़ का फ़ील्डवर्क बहुत आसान बना दिया है. इससे हम किसी जगह से जुड़े बहुत सारे डेटा को ट्रैक कर सकते हैं, जिसे कई लोग ऐक्सेस कर सकते हैं. यहां कुछ बातें बताई गई हैं जो हमने सीखी हैं:

कुल मिलाकर, अगर आप कंप्यूटर−आधारित मैपिंग प्रोग्राम का इस्तेमाल करने के लिए नए हैं, तो आपको जगह पर आधारित डेटा को प्रबंधित करने और शेयर करने का इससे आसान तरीका नहीं मिलेगा. ऐसे लोग, जो पहले से चले आ रहे GIS प्लैटफ़ॉर्म के बारे में जानते हैं, मैं उन्हें भी डेटा दिखाने और शेयर करने में तेज़ी लाने के लिए Google Earth का इस्तेमाल करने की सलाह देती हूं.

कैसे रिसर्च ग्रुप ने ट्रांसेक्ट को डाक्यूमेंट करने के लिए Google Earth का इस्तेमाल किया, यह वीडियो देखें.

असर

हमारे रिसर्च में Google Earth काफ़ी मददगार था. हम इसे रोज़ इस्तेमाल करते थे. सबसे बड़ी बात की हर तरह के लोग Google Earth को आसानी से इस्तेमाल कर पा रहे थे जिसमें स्नातक छात्र और स्वयंसेवक भी शामिल थे. साथ ही, KML फ़ाइलों के इस्तेमाल से टीम, Mac और पीसी ऑपरेटिंग सिस्टम के बीच डेटा आसानी से भेज पा रही थी. उनके पास मैप, फ़ोटो को जल्दी से प्रिंट करने या वेपॉइंट के लगातार बढ़ते सेट को अलग−अलग जीपीएस यूनिट को या उनसे भेजने की सुविधा भी थी.

ब्रिसलकोन पाइन रिसर्च KML लोगों को व्हाइट माउंटेन और इन खास पेड़ों के बारे में जानने का मौका देता है.