પૃથ્વીનો 'બેકઅપ પ્લાન': સ્વાલબાર્ડ ગ્લોબલ સીડ વોલ્ટ અને તેની અદભૂત ટેકનોલોજી

ઉત્તર ધ્રુવની નજીક, આર્કટિક મહાસાગરમાં આવેલા સ્વાલબાર્ડ દ્વીપસમૂહના સ્પિટ્સબર્ગન ટાપુ પર માનવજાતની સૌથી મહત્વની સંપત્તિ છુપાયેલી છે. આ સંપત્તિ સોનું કે હીરા નથી, પરંતુ તે બીજ (seeds) છે. સ્વાલબાર્ડ ગ્લોબલ સીડ વોલ્ટ (Svalbard Global Seed Vault) એ પૃથ્વી પરની કૃષિ વિવિધતા માટેનો એક સુરક્ષિત બેકઅપ પ્લાન છે. આ સુવિધા દુનિયાભરની જીનબેંકોમાં સંગ્રહિત બીજની નકલોને લાંબા ગાળા માટે સાચવવાનું કામ કરે છે. તેનું સંચાલન નોર્વે સરકાર, ક્રોપ ટ્રસ્ટ અને નોર્ડિક જેનેટિક રિસોર્સ સેન્ટર (NordGen) વચ્ચેના ત્રિપક્ષીય કરાર હેઠળ કરવામાં આવે છે.

આ વોલ્ટની સ્થાપના પાછળનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય કુદરતી આફતો, યુદ્ધો, સાધનસામગ્રીની નિષ્ફળતા અથવા ભંડોળના અભાવે સ્થાનિક જીનબેંકોમાં રહેલી વિવિધતા ગુમાવવાનું જોખમ ઘટાડવાનો છે. જ્યારે લોકપ્રિય પ્રેસ તેને 'ડૂમ્સડે વોલ્ટ' (Doomsday Vault) તરીકે ઓળખાવે છે, ત્યારે તેનો વાસ્તવિક ઉપયોગ નાની પ્રાદેશિક આપત્તિઓ વખતે વધુ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફિલિપાઈન્સની નેશનલ જીનબેંક પૂર અને આગને કારણે નાશ પામી હતી, જ્યારે અફઘાનિસ્તાન અને ઈરાકની જીનબેંકો સંપૂર્ણપણે ગુમાવી દેવામાં આવી હતી. આવી સ્થિતિમાં, સ્વાલબાર્ડમાં સંગ્રહિત બીજ ફરીથી ખેતી શરૂ કરવા માટે આશીર્વાદરૂપ સાબિત થાય છે.

શા માટે સ્વાલબાર્ડની પસંદગી કરવામાં આવી?

સ્વાલબાર્ડને બીજ સંગ્રહ માટે પસંદ કરવા પાછળ ઘણા વૈજ્ઞાનિક કારણો છે. ૨૦૦૪માં હાથ ધરાયેલા એક સંભવિતતા અભ્યાસ મુજબ, આ સ્થળ લાંબા ગાળાના સંગ્રહ માટે આદર્શ માનવામાં આવ્યું હતું. પ્રથમ કારણ એ છે કે આ વિસ્તારમાં ટેક્ટોનિક પ્રવૃત્તિ (tectonic activity) એટલે કે ભૂકંપ જેવી પૃથ્વીના પેટાળની હિલચાલનો અભાવ છે. બીજું મહત્વનું કારણ અહીંનો પરમાફ્રોસ્ટ (permafrost) છે, જે જમીનનું એવું સ્તર છે જે કાયમી ધોરણે થીજી ગયેલું રહે છે. આ કુદરતી ઠંડક બીજને સાચવવામાં મદદ કરે છે.

વોલ્ટનું સ્થાન દરિયાની સપાટીથી ૧૩૦ મીટર (૪૩૦ ફૂટ) ઊંચાઈએ રાખવામાં આવ્યું છે. આ ઊંચાઈ એટલી છે કે જો ગ્લોબલ વોર્મિંગને કારણે પૃથ્વીના ધ્રુવો પરનો બરફ પીગળી જાય અને દરિયાની સપાટી વધે, તો પણ આ સુવિધા સુરક્ષિત અને સૂકી રહેશે. આ સુવિધા સ્પિટ્સબર્ગન ટાપુ પરના એક સેન્ડસ્ટોન (sandstone) એટલે કે રેતીના પથ્થરના પર્વતની અંદર ૧૩૦ મીટર ઊંડે આવેલી છે. આ પર્વતની અંદરની કુદરતી ઠંડક અને મજબૂત સુરક્ષા પ્રણાલી તેને દુનિયાનું સૌથી સુરક્ષિત સ્થળ બનાવે છે.

બાંધકામ અને આર્કિટેક્ચર

નોર્વે સરકારે આ વોલ્ટના નિર્માણ માટે અંદાજે ૪૫ મિલિયન ક્રોનર (૨૦૦૮માં આશરે $૮.૮ મિલિયન) ખર્ચ્યા હતા. તેનું સત્તાવાર ઉદ્ઘાટન ૨૬ ફેબ્રુઆરી ૨૦૦૮ના રોજ કરવામાં આવ્યું હતું. વોલ્ટની અંદર જવા માટે એક લાંબી ટનલ બનાવવામાં આવી છે, જે પર્વતની અંદર મુખ્ય સંગ્રહ ખંડો સુધી જાય છે. આ ટનલના પ્રવેશદ્વાર પર નોર્વેજીયન કલાકાર ડાયવેકે સાને દ્વારા બનાવવામાં આવેલી 'પર્પેચ્યુઅલ રિપરકશન' (Perpetual Repercussion) નામની કલાકૃતિ છે. આ કલાકૃતિમાં સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, અરીસાઓ અને પ્રિઝમનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે જે ઉનાળામાં ધ્રુવીય પ્રકાશને પરાવર્તિત કરે છે અને શિયાળામાં ફાઈબર-ઓપ્ટિક કેબલ્સ દ્વારા લીલાશ પડતો સફેદ પ્રકાશ આપે છે.

વોલ્ટની અંદર ત્રણ મુખ્ય સંગ્રહ ખંડો છે. હાલમાં માત્ર એક જ ખંડનો ઉપયોગ કરવામાં આવી રહ્યો છે. આ ખંડોમાં બીજને લોખંડના રેક પર પ્લાસ્ટિકના કન્ટેનરમાં રાખવામાં આવે છે. બીજને સાચવવા માટે આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણો મુજબ -૧૮ °C (-૦.૪ °F) તાપમાન જાળવવામાં આવે છે. આ તાપમાન જાળવવા માટે સ્થાનિક કોલસાની ખાણમાંથી મળતી વીજળીનો ઉપયોગ કરીને રેફ્રિજરેશન યુનિટ ચલાવવામાં આવે છે. જો કદાચ મશીનરી નિષ્ફળ જાય, તો પણ પર્વતનો પરમાફ્રોસ્ટ તાપમાનને -૩ °C (૨૭ °F) થી ઉપર જવા દેશે નહીં, અને તેને ૦ °C સુધી પહોંચતા બે સદીઓ લાગશે.

બીજ સંગ્રહની ટેકનોલોજી અને ક્રાયોપ્રિઝર્વેશન

બીજને લાંબા સમય સુધી જીવંત રાખવા માટે તેને ખાસ રીતે પેક કરવામાં આવે છે. દરેક બીજના નમૂનાને ત્રણ સ્તરના ફોઈલ પેકેટ (three-ply foil packages) માં સીલ કરવામાં આવે છે. આ પેકેજિંગ ભેજને અંદર પ્રવેશતા અટકાવે છે. ઓછું તાપમાન અને ઓક્સિજનની મર્યાદિત હાજરી બીજની મેટાબોલિક પ્રવૃત્તિ (metabolic activity) એટલે કે ચયાપચયની ક્રિયાને ધીમી પાડે છે, જેનાથી બીજની ઉંમર વધવાની પ્રક્રિયા વિલંબિત થાય છે. આ પદ્ધતિથી અનાજના બીજ હજારો વર્ષો સુધી અંકુરણ પામવાની ક્ષમતા જાળવી શકે છે.

જોકે સ્વાલબાર્ડમાં -૧૮ °C તાપમાન વપરાય છે, પરંતુ વિજ્ઞાનમાં તેનાથી પણ નીચા તાપમાને જૈવિક પદાર્થોને સાચવવાની પદ્ધતિને ક્રાયોપ્રિઝર્વેશન (cryopreservation) કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં સામાન્ય રીતે પ્રવાહી નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ કરીને તાપમાનને -૧૯૬ °C સુધી લઈ જવામાં આવે છે. આટલા નીચા તાપમાને કોષોની અંદરની તમામ પ્રવૃત્તિઓ સંપૂર્ણપણે અટકી જાય છે. ક્રાયોપ્રિઝર્વેશનમાં સૌથી મોટું જોખમ બરફના સ્ફટિકો (ice crystals) બનવાનું છે, જે કોષની દીવાલોને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. આને રોકવા માટે ક્રાયોપ્રોટેક્ટન્ટ્સ (cryoprotectants) નામના રસાયણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે કોષોને થીજવતી વખતે સુરક્ષા આપે છે.

કુદરતમાં પણ કેટલાક જીવો કુદરતી ક્રાયોપ્રિઝર્વેશનનો ઉપયોગ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ટાર્ડિગ્રેડ્સ (tardigrades) અથવા વોટર બેર નામના સૂક્ષ્મ જીવો તેમના શરીરનું પાણી ખાંડ (trehalose) થી બદલી નાખે છે જેથી બરફના સ્ફટિકો ન બને. લાકડાના દેડકા (wood frogs) પણ શિયાળામાં તેમના લોહીને થીજવી દે છે અને યકૃતમાં રહેલા ગ્લાયકોજનને ગ્લુકોઝમાં ફેરવી દે છે, જે કુદરતી એન્ટી-ફ્રીઝ તરીકે કામ કરે છે. સ્વાલબાર્ડમાં બીજ માટે આટલા નીચા તાપમાનની જરૂર નથી પડતી કારણ કે બીજ કુદરતી રીતે જ સુષુપ્ત અવસ્થામાં રહેવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.

બ્લેક બોક્સ વ્યવસ્થા અને માલિકીના નિયમો

સ્વાલબાર્ડ સીડ વોલ્ટની સૌથી અનોખી બાબત તેની કાનૂની વ્યવસ્થા છે, જેને 'બ્લેક બોક્સ' (black box) વ્યવસ્થા કહેવામાં આવે છે. આ વ્યવસ્થા મુજબ, જે દેશ કે સંસ્થા બીજ જમા કરાવે છે, તે જ તેની માલિક રહે છે. નોર્વે સરકાર માત્ર સુવિધા પૂરી પાડે છે, પરંતુ તે બીજ પર પોતાનો હક જમાવી શકતી નથી. કોઈ પણ અન્ય વ્યક્તિ કે સંસ્થા બીજાના બીજ મેળવી શકતી નથી. બીજ જમા કરાવવા માટે કોઈ ફી લેવામાં આવતી નથી.

આ વ્યવસ્થાની સફળતાનું સૌથી મોટું ઉદાહરણ સીરિયાના ગૃહયુદ્ધ વખતે જોવા મળ્યું હતું. સીરિયામાં આવેલી ઇન્ટરનેશનલ સેન્ટર ફોર એગ્રીકલ્ચરલ રિસર્ચ ઇન ધ ડ્રાય એરિયાઝ (ICARDA) નામની જીનબેંક યુદ્ધને કારણે કાર્યરત રહી શકી નહોતી. ૨૦૧૫માં, ICARDA એ સ્વાલબાર્ડમાંથી પોતાના બીજ પાછા ખેંચ્યા હતા. આ બીજને લેબનોન અને મોરોક્કોના ખેતરોમાં વાવીને નવા બીજ તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા. ૨૦૧૭માં વધુ બીજ પાછા ખેંચાયા હતા અને બાદમાં તેમાંથી તૈયાર થયેલા નવા નમૂનાઓ ફરીથી સ્વાલબાર્ડમાં જમા કરાવવામાં આવ્યા હતા. મે ૨૦૨૪ સુધીમાં આ એકમાત્ર કિસ્સો છે જેમાં વોલ્ટમાંથી બીજ પાછા ખેંચવામાં આવ્યા હોય.

પડકારો અને સુધારા

ભલે આ વોલ્ટ અત્યંત સુરક્ષિત છે, પરંતુ પ્રકૃતિ ક્યારેક અણધાર્યા પડકારો ફેંકે છે. ઓક્ટોબર ૨૦૧૬માં, અસામાન્ય ગરમી અને ભારે વરસાદને કારણે વોલ્ટની પ્રવેશ ટનલમાં પાણી ભરાઈ ગયું હતું. સામાન્ય રીતે વસંતઋતુમાં થોડું પાણી ટનલમાં આવતું હોય છે, પરંતુ આ વખતે પાણી ટનલમાં ૧૫ મીટર સુધી અંદર ઘૂસી ગયું હતું અને ત્યાં જ થીજી ગયું હતું. જોકે, બીજને કોઈ નુકસાન થયું નહોતું કારણ કે વોલ્ટની ડિઝાઇન આવી સ્થિતિને પહોંચી વળવા સક્ષમ હતી.

આ ઘટના પછી, ૨૦૧૯માં નોર્વેજીયન એજન્સી સ્ટેટ્સબિગ (Statsbygg) દ્વારા ટનલમાં મોટા સુધારા કરવામાં આવ્યા હતા. ટનલની દીવાલોને વોટરપ્રૂફ કરવામાં આવી હતી, ટનલની અંદરથી ગરમીના સ્ત્રોતો દૂર કરવામાં આવ્યા હતા અને બહારની તરફ ડ્રેનેજ સિસ્ટમ બનાવવામાં આવી હતી. આ સુધારાઓ સુનિશ્ચિત કરે છે કે ભવિષ્યમાં આબોહવા પરિવર્તનને કારણે આવતા ફેરફારો સામે પણ વોલ્ટ સુરક્ષિત રહે. કોવિડ-૧૯ મહામારી દરમિયાન પણ વોલ્ટને કોઈ જોખમ નહોતું કારણ કે ત્યાં કોઈ કાયમી સ્ટાફ હાજર હોતો નથી.

આંકડા અને મહત્વ

જૂન ૨૦૨૫ સુધીમાં, સ્વાલબાર્ડ સીડ વોલ્ટમાં ૧,૩૫૫,૫૯૧ જેટલા બીજના નમૂનાઓ (accessions) સંગ્રહિત છે. આ નમૂનાઓ ૧૩,૦૦૦ વર્ષથી વધુના કૃષિ ઇતિહાસનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. ૨૦૦૯માં વોલ્ટની પ્રથમ વર્ષગાંઠ પર ૯૦,૦૦૦ નમૂનાઓ ઉમેરવામાં આવ્યા હતા, જેમાં આયર્લેન્ડના બટાકા અને અમેરિકાના વિવિધ પાકોનો સમાવેશ થતો હતો. ૨૦૧૮માં દસમી વર્ષગાંઠ પર નમૂનાઓની સંખ્યા ૧ મિલિયનને પાર કરી ગઈ હતી.

ભારત જેવા કૃષિપ્રધાન દેશ માટે પણ આ વોલ્ટ અત્યંત મહત્વનો છે. દુનિયાભરની ૧,૭૫૦ જેટલી જીનબેંકો માટે આ એક અંતિમ સુરક્ષા કવચ છે. તે માત્ર પાકોની જૈવવિવિધતા જ નથી સાચવતું, પરંતુ માનવજાતની ખાદ્ય સુરક્ષા (food security) ની ખાતરી પણ આપે છે. સ્વાલબાર્ડની બાજુમાં જ 'આર્કટિક વર્લ્ડ આર્કાઇવ' પણ આવેલું છે, જે ડિજિટલ ડેટાને ૧,૦૦૦ વર્ષ સુધી સાચવવાનું કામ કરે છે. આમ, આર્કટિકનો આ નાનકડો ટાપુ માનવ સભ્યતાના ભૂતકાળ અને ભવિષ્યને સાચવવાનું કેન્દ્ર બની ગયો છે.