ข้อมูลประวัติศาสตร์ที่พืดน้ำแข็งขั้วโลกเก็บไว้จะถูกดึงออกมาก่อนน้ำแข็งละลายหมดได้หรือไม่

ฤดูร้อนปี 2022 เมืองเล็กๆ แต่คึกคักเมืองหนึ่งปรากฏขึ้นบนพืดน้ำแข็งกรีนแลนด์ที่ปกติแล้วเวิ้งว้างว่างเปล่า เต็นท์สีแดง ตั้งเรียงเป็นแถวปลิวสะบัดในสายลม เครื่องบินขนส่งสินค้าแอลซี -130 เฮอร์คิวลิสมาส่งอาหาร เชื้อเพลิง และอุปกรณ์ต่างๆเป็นครั้งคราว แต่กิจกรรมหลักของแคมป์นี้ซ่อนอยู่ลึกลงไปใต้พื้นผิว 10 เมตร ในเครือข่ายอุโมงค์ที่คนงานใช้เวลาหลายสัปดาห์เจาะเข้าไปในน้ำแข็ง

นักวิจัยสวมเสื้อแจ็กเกตขนเป็ดทำงานหามรุ่งหามค่ำในอุโมงค์หิมะเหล่านี้ ขณะที่เครื่องเจาะขนาดใหญ่ขุดลงไปสกัดตัวอย่างแกนน้ำแข็งและความลับที่อยู่ในนั้นจากส่วนที่ลึกที่สุดของพืดน้ำแข็งด้านล่าง

แกนน้ำแข็งทรงกระบอกเหล่านี้บางแท่งไม่ถูกแสงอาทิตย์มา 100,000 ปีแล้ว พวกมันใสไร้ที่ติ โยร์เกน เพเดอร์  สเตฟเฟนเซน นักธารน้ำแข็งวิทยาจากสถาบันนีลส์บอร์ในโคเปนเฮเกน กับนักธารน้ำแข็งวิทยา ดอร์ที ดาห์ล-เจนเซน ร่วมกันควบคุมการปฏิบัติงานประจำวันของแคมป์ นักวิจัยที่ทำงานในอาร์กติกและแอนตาร์กติกาตระหนักว่า น้ำแข็งนี้เผยให้เห็นภาพที่หาได้ยากของอดีต ซึ่งกำลังหายไปอย่างรวดเร็วเพราะการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ขั้วโลกละลายเร็วขึ้น

พืดน้ำแข็งมหึมาที่ปกคลุมกรีนแลนด์และแอนตาร์กติกาก่อตัวขึ้นจากเกล็ดหิมะทีละเกล็ด ขณะตกลงมาทับถมกันชั้นแล้วชั้นเล่าในฤดูหนาวและค่อยๆ อัดตัวเป็นน้ำแข็ง ช่องอากาศระหว่างเกล็ดหิมะรวมตัวกันเป็นฟองอากาศที่หดตัวลงและละลายภายใต้ความกดดันสูง ส่งผลให้ไนโตรเจน ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ ที่ถูกกักไว้แทรกซึมอยู่ในน้ำแข็งซึ่งให้ภาพสมบูรณ์แบบของบรรยากาศ แฟรงก์ วิลเฮล์มส์ นักธารน้ำแข็งวิทยาจากสถาบันอัลเฟรดเวเกเนอร์ในเมือง เบรเมอร์ฮาเฟิน เยอรมนี ซึ่งเป็นศูนย์กลางการวิจัยขั้วโลก กล่าวว่า “นั่นคือความพิเศษของแกนน้ำแข็งครับ คุณสามารถเข้าถึงอากาศอายุนับล้านปีได้โดยตรง”

การวิเคราะห์ก๊าซที่ถูกกักอยู่ในน้ำแข็งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จำลองความผันผวนของก๊าซเรือนกระจกเมื่อเวลาผ่านไป และในบางกรณีสามารถสืบย้อนจนพบสาเหตุที่เป็นไปได้ เช่น ไฟป่า การเจริญเติบโตที่เพิ่มขึ้นของป่าและพื้นที่ชุ่มน้ำ ซึ่งดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ หรือในตัวอย่างน้ำแข็งเมื่อไม่นานมานี้คือเชื้อเพลิงฟอสซิล การวัดร่องรอยที่เหลืออยู่ของกรดซัลฟิวริก เบริลเลียม และคลอรีน ช่วยให้พวกเขาทราบถึงการปะทุของภูเขาไฟในอดีต และการเปลี่ยนแปลงความสว่างของดวงอาทิตย์ ซึ่งส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศได้เช่นกัน นอกจากนี้ พวกเขายังสามารถคาดประมาณอุณหภูมิของบรรยากาศ ด้วยการศึกษาอะตอมของออกซิเจนในโมเลกุลของน้ำ

นักวิทยาศาสตร์ประมวลข้อมูลนี้กับข้อมูลจากวงปีต้นไม้และแกนตะกอนจากพื้นทะเลเพื่อจำลองสภาพการณ์ที่ก๊าซเรือนกระจกส่งอิทธิพลต่อรูปแบบของฝนและหิมะ ฤดูกาลเพาะปลูก และเสถียรภาพของพืดน้ำแข็ง จากนั้นจึงพัฒนาแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ตรวจจับผลกระทบอันซับซ้อนของก๊าซเรือนกระจก และทำนายได้อย่างแม่นยำว่า การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นจะเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของเราอย่างไร

ตัวอย่างแกนน้ำแข็งยังสามารถเผยให้เห็นภาพรวมของอารยธรรมมนุษย์ สเตฟเฟนเซนและเพื่อนร่วมวิจัยศึกษา ชั้นน้ำแข็งในช่วง 3,000 ปีที่ผ่านมา โดยวัดปริมาณมลพิษสารตะกั่วในอากาศที่มาสะสมบริเวณอาร์กติกในช่วงเวลาที่ชาวฟินิเชียน ชาวโรมัน และชาวยุโรปยุคกลางทำเหมืองและหลอมโลหะเงิน การลดลงชั่วคราวของมลพิษดังกล่าวบ่งบอกถึงความปั่นป่วนทางสังคม เช่น การเสื่อมถอยของจักรวรรดิโรมันหลัง ค.ศ. 400 และการแพร่ระบาดของกาฬโรคซึ่งเริ่มขึ้นราว ค.ศ. 1350

เมื่อมองภาพในภาพกว้าง  แกนน้ำแข็งเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า ในช่วงยุคน้ำแข็งสุดท้ายซึ่งเริ่มต้นเมื่อ 120,000 ปีก่อน สภาพภูมิอากาศของโลกเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงระหว่างช่วงที่อากาศหนาวและแห้งกับช่วงที่อบอุ่นกว่าและชุ่มชื้นกว่า มนุษย์ยุคใหม่ดำรงอยู่ตลอดช่วงเวลาดังกล่าว แต่ไม่มีหลักฐานใดบ่งชี้ว่า พวกเขาตั้งถิ่นฐานและเรียนรู้การทำเกษตรสเตฟเฟนเซนสันนิษฐานว่า “การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศบีบให้พวกเขาต้องย้ายถิ่นฐานตลอดเวลาครับ”

จากนั้นเมื่อประมาณ 11,700 ปีก่อน สภาพภูมิอากาศอบอุ่นขึ้นและคงที่ และภายในหนึ่งพันปี สังคมเกษตรกรรมก็ถือกำเนิดขึ้นในดินแดนพระจันทร์เสี้ยวอันอุดมสมบูรณ์ (Fertile Crescent) อินเดีย และอเมริกาใต้ สเตฟเฟนเซนบอกว่า “11,000 ปีที่ผ่านมาเป็นช่วงที่สภาพภูมิอากาศมีเสถียรภาพมากที่สุด” ในรอบหลายแสนปี  ในช่วงเวลานี้เท่านั้นซึ่งเปรียบได้กับโอเอซิสทางภูมิอากาศที่อารยธรรมมนุษย์เจริญรุ่งเรืองกลายเป็นเมือง อาณาจักร และประเทศต่างๆ

“และตอนนี้เรากำลังทำให้ทุกอย่างพังทลายครับ” เขากล่าวโดยอ้างถึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ราว 2.5 ล้านล้านตันที่มนุษย์ปล่อยสู่บรรยากาศตั้งแต่ปี 1850 ไม่น่าแปลกใจที่ภาวะโลกร้อนที่ตามมากำลังเร่งกระบวนการละลายตามธรรมชาติของพืดน้ำแข็ง และทำให้มวลน้ำแข็งขนาดมหึมาไหลลงสู่มหาสมุทรพร้อมกับบันทึกที่พวกมันเก็บรักษาไว้ ตัวอย่างเช่น ก้อนน้ำแข็งที่ค่ายตั้งอยู่กำลังเคลื่อนตัวลงสู่ทะเลด้วยอัตราที่สูงจนน่าตกใจถึง 900 เมตรต่อปี และยังคงเร่งเร็วขึ้นอย่างต่อเนื่อง ราวร้อยละหนึ่งในแต่ละปี “เป็นองค์ประกอบหนึ่งของการเพิ่มขึ้นของระดับทะเลที่เกิดขึ้นเร็วที่สุดค่ะ” ดาห์ล-เจนเซนกล่าว

นักวิทยาศาสตร์หวังจะปะติดปะต่อเรื่องราวในอดีตขึ้นมาใหม่ขณะที่ยังทำได้โดยค้นหาบันทึกอันเปราะบางเหล่านี้ในน้ำแข็ง ซึ่งนั่นจะช่วยให้พวกเขาทำนายอนาคตได้

เรื่อง ดักลาส ฟ็อกซ์

ภาพถ่าย  ลูคาช ลาร์สัน เวอร์ซากา

แปล ปณต ไกรโรจนานันท์

อ่านเพิ่มเติม : ศ.ดร.ศิวัช พงษ์เพียจันทร์ ถอดบทเรียนจาก COP30 ถึงบทบาทของไทยในการรับมือสภาพภูมิอากาศ