ชั้นดินเยือกแข็งคงตัว : ระเบิดเวลาใต้แผ่นดินอาร์กติก - National Geographic Thailand

ชั้นดินเยือกแข็งคงตัว : ระเบิดเวลาใต้แผ่นดินอาร์กติก

ชั้นดินเยือกแข็งคงตัว: ระเบิดเวลาใต้แผ่นดินอาร์กติก

เซียร์เกย์ ซีมอฟ นักนิเวศวิทยา นั่งยองๆ อยู่ในแอ่งโคลนเลียบแม่น้ำโคลีมาอันกว้างใหญ่และเย็นเยียบ ใต้ผาชันที่มีดินร่วยซุย ไซบีเรียตะวันออกในยามนี้เป็นฤดูร้อน และอยู่ห่างจากเส้นอาร์กติกเซอร์เคิลขึ้นมาไกลโข  แม้จะไม่มีน้ำค้างแข็งหรือหิมะให้เห็นสักนิด ทว่าหน้าผาชื่อดูวานนียาร์แห่งนี้ก็ถูกแม่น้ำโคลีมากัดเซาะและเผยให้เห็นสิ่งที่อยู่เบื้องล่าง เป็นพื้นดินแช่แข็งที่เรียกว่า ชั้นดินเยือกแข็งคงตัว หรือเพอร์มาฟรอสต์ (permafrost) อยู่ลึกลงไปหลายร้อยเมตรและกำลังอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็ว การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังเปลี่ยนโฉมหน้าโลก ทั่วพื้นที่ทั้ง 23 ล้านตารางกิโลเมตรของจุดเหนือสุดของโลกแห่งนี้ ชั้นดินเยือกแข็งของอาร์กติกไม่ได้ละลายทีละน้อยอย่างที่นักวิทยาศาสตร์เคยทำนายไว้ ในทางภูมิศาสตร์ อาร์กติกกำลังหลอมละลายชนิดชั่วข้ามคืน และยังปลดปล่อยคาร์บอนมหาศาลที่ถูกกักเก็บอยู่ใต้ดินเยือกแข็งนานนับพันปีออกมา เมื่อก๊าซเข้าสู่บรรยากาศในรูปมีเทนหรือคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนจะเร่งให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเร็วขึ้น

ถ้าเราไม่ลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลลง ภายในไม่กี่สิบปีข้างหน้า ชั้นดินเยือกแข็งจะกลายเป็นแหล่งปล่อยก๊าซเรือนกระจกขนาดใหญ่พอๆ กับจีน ซึ่งเป็นประเทศที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนสูงสุดของโลก ในปัจจุบัน  คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยเรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หรือไอพีซีซี (Intergovernmental Panel on Climate Change: IPCC) เพิ่งรวมชั้นดินเยือกแข็งคงตัวไว้ในแผนงาน

ชั้นดินเยือกแข็งคงตัว
ผู้เชี่ยวชาญบางคนเชื่อว่า สัตว์กินหญ้าขนาดใหญ่ช่วยรักษาทุ่งหญ้าอาร์กติกไว้ได้ในยุคน้ำแข็ง เพราะช่วยให้ปุ๋ยแก่หญ้า พวกเขาหวังว่าจะนำทุ่งหญ้า สเตปป์กลับสู่อาร์กติกเพื่อชะลอการละลายของชั้นดินเยือกแข็งคงตัว โดยการนำม้าป่าและสัตว์กินหญ้าอื่นๆ มาปล่อยในพื้นที่อีกครั้ง

ในทางภูมิศาสตร์ อาร์กติกกำลังหลอมละลายชนิดชั่วข้ามคืน และยังปลดปล่อยคาร์บอนมหาศาลที่ถูกกักเก็บอยู่ใต้ดินเยือกแข็งนานนับพันปีออกมา เมื่อก๊าซเข้าสู่บรรยากาศในรูปมีเทนหรือคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนจะเร่งให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเร็วขึ้น

ชั้นดินเยือกแข็งคงตัว หรือพื้นดินที่แช่แข็งอยู่ตลอดทั้งปี มีดินและเศษพืชทับถมหนาได้ถึงสี่เมตร ชั้นที่เรียกว่า ช่วงชั้นดินเคลื่อน ที่ (active layer) เป็นดินที่ตามปกติจะละลายในทุกฤดูร้อนและจับตัวแข็งอีกครั้งในฤดูหนาวเพื่อปกป้องชั้นดินเยือกแข็งจากความร้อนที่เพิ่มขึ้นบนพื้นผิว

ทั่วโลกชั้นดินเยือกแข็งคงตัวกักเก็บคาร์บอนไว้ถึง 1,600 กิกะตัน หรือสูงกว่าที่อยู่ในบรรยากาศถึงสองเท่า ไม่มีใครคาดว่า ชั้นดินเยือกแข็งทั้งหมดหรือส่วนใหญ่นั้นจะละลายลง  แต่เมื่อไม่นานมานี้ นักวิจัยเชื่อว่า ชั้นดินเยือกแข็งคงตัวจะเสียคาร์บอนไปมากสุดร้อยละ 10  ถึงอย่างนั้น มันก็น่าจะใช้เวลานานถึง 80 ปี

แต่เมื่อช่วงชั้นดินเคลื่อนที่หยุดแข็งตัวในฤดูหนาวเพราะอุณหภูมิที่สูงขึ้น ทุกอย่างก็จะยิ่งเกิดเร็วขึ้น  ความอบอุ่นที่เพิ่มขึ้นทำให้จุลินทรีย์ยิ่งเขมือบอินทรีย์วัตถุในดิน แล้วปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ หรือมีเทนตลอดทั้งปี แทนที่จะเป็นเช่นนั้นในช่วงฤดูร้อนเพียงสองสามเดือน  และเมื่อความอุ่นของฤดูหนาวแผ่ไปถึงชั้นดินเยือกแข็ง การละลายจะเร็วยิ่งขึ้น

ชั้นดินเยือกแข็งคงตัวมีอะไรซ่อนอยู่อีกมากที่ตามองไม่เห็น นักวิทยาศาสตร์ศึกษาแต่เพียงพื้นที่เล็กๆ ติดตามบริเวณอื่นๆจากทางไกล แล้วอนุมานเกี่ยวกับส่วนที่เหลือเอา  ต่างจากน้ำแข็งทะเลอาร์กติกที่ตรวจวัดทั้งหมดได้จากดาวเทียม  “เราเข้าอินเทอร์เน็ตและตามรอยได้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับน้ำแข็งทะเล” ผู้เชี่ยวชาญด้านชั้นดินเยือกแข็งคนหนึ่ง บอกและเสริมว่า “แต่กับชั้นดินเยือกแข็ง เราดูไม่ออกเลย แทบไม่มีเครื่องมือพอให้ตรวจวัดได้เลยว่า เกิดอะไรขึ้นกันแน่”

ชั้นดินเยือกแข็งคงตัว
แอ่งบาตาไกกาในไซบีเรียตะวันออกกว้างเกือบหนึ่งกิโลเมตรและยังขยายออกเรื่อยๆ เป็นหนึ่งในแอ่งขนาดใหญ่ที่สุดหลายแห่งในอาร์กติก เมื่อชั้นดินเยือกแข็งคงตัวละลาย ดินจะทรุดตัวลง ทำให้เกิดแอ่งและทะเลสาบขึ้น
ชั้นดินเยือกแข็งคงตัว
มีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกชนิดหนึ่ง ผุดจากพื้นดินที่กำลังละลายใต้ทะเลสาบทั่วอาร์กติก ในฤดูหนาว น้ำแข็งบนพื้นผิวจะกักเก็บก๊าซนี้ไว้  ที่บึงแห่งนี้ใกล้แฟร์แบงก์สในอะแลสกา นักวิทยาศาสตร์เจาะน้ำแข็งและจุดไฟเผามีเทนที่รั่วซึมออกมา

ในเดือนตุลาคม ปี 2018 ไอพีซีซีเปิดเผยรายงานใหม่เป็นแผนลดอุณหภูมิโลกให้ได้สององศาเซลเซียส อันมาจากการประชุมที่ปารีสในปี 2015  นับแต่ศตวรรษที่สิบเก้าเป็นต้นมา โลกเราร้อนขึ้นไปแล้วหนึ่งองศาเซสเซียส  รายงานระบุว่า การลดภาวะโลกร้อนให้ได้ 1.5 องศาเซลเซียส แทนที่จะเป็นสององศา จะช่วยลดจำนวนผู้เผชิญกับคลื่นความร้อนสุดขั้วที่จะเกิดบ่อยครั้งได้ 420 ล้านคน และจะช่วยลดจำนวนพืชและสัตว์ที่ต้องสูญเสียถิ่นอาศัยได้ครึ่งหนึ่ง ทั้งยังอาจช่วยชั้นดินเยือกแข็งอีก 2,000,000 ตารางกิโลเมตรไม่ให้ละลายด้วย  แต่การบรรลุเป้า 1.5 องศาเซลเซียสให้ได้นั้น ไอพีซีซีระบุว่า โลกจะต้องลดก๊าซเรือนกระจกลงอย่างน้อยร้อยละ 45 ภายในปี 2030 และต้องยุติการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดภายในปี 2050 ทั้งยังต้องพัฒนาเทคโนโลยีที่จะดูดก๊าซเรือนกระจกปริมาณมหาศาลออกจากบรรยากาศให้ได้อีกด้วย

เรื่อง เครก เวลช์

ภาพถ่าย เคที ออร์ลินสกี

*อ่านสารคดีฉบับเต็มได้ใน นิตยสาร เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย เดือนกันยายน 2562


สารคดีแนะนำ

อาร์กติกจะกลายเป็นสมรภูมิสงครามเย็นครั้งใหม่จริงหรือ

เรื่องแนะนำ

น้ำแข็งละลาย ชีวิตล่มสลาย

เรื่อง ทิม ฟอลเจอร์ ภาพถ่าย ซีริล ยัซเบ็ก กลางดึกคืนหนึ่งของเดือนพฤศจิกายนที่หมู่บ้านเนียกอร์นัตริมฝั่งตะวันตกของกรีนแลนด์ เหนือเส้นอาร์ติกเซอร์เคิลราว 500 กิโลเมตร สุนัขลากเลื่อนเริ่มส่งเสียงเห่าหอน ไม่มีใครรู้สาเหตุแน่ชัด แต่ชาวบ้านบางคนคิดว่าพวกมันได้ยินเสียงหายใจของนาร์วาฬ  (narwhal) วาฬชนิดหนึ่งที่มีนอเป็นเกลียวเหมือนยูนิคอร์น  ซึ่งมักมาแวะที่อูมมันนักฟยอร์ดในช่วงเวลานี้ของปีระหว่างอพยพลงใต้  เช้าวันรุ่งขึ้น ผู้ชายในชุมชนส่วนใหญ่พากันลงเรือเล็กออกล่านาร์วาฬเฉกเช่นที่ชาวอินนูอิตในกรีนแลนด์ปฏิบัติกันมาหลายร้อยปี บ่ายวันนั้น ใต้ผืนฟ้าที่เมฆสีเทาคล้อยต่ำ พรานที่กลับมาพากันลากเรือขึ้นฝั่ง ชาวบ้านเนียกอร์นัตอีกสองสามคนจากที่มีกันอยู่ทั้งหมด 50 คน ออกจากบ้านไม้สีสันสดใสมารวมตัวกันริมหาดหินด้วยความสนใจใคร่รู้ว่าในเรือมีอะไร ในจำนวนนี้มีอีลันงูอัก เอเกเด ผู้จัดการโรงไฟฟ้าของหมู่บ้านวัย 41 ปีรวมอยู่ด้วย เขาย้ายมาที่นี่เมื่อเก้าปีก่อนจากทางใต้ของกรีนแลนด์ซึ่งมีคนเลี้ยงแกะมากกว่านักล่าวาฬ เพื่อจะได้ใช้ชีวิตอยู่กับหญิงสาวชาวเนียกอร์นัตที่เจอกันในเว็บไซต์หาคู่ทางอินเทอร์เน็ต บางทีนาร์วาฬอาจเอาเถิดเจ้าล่อกับเหล่าพราน  หรือบางทีพวกมันอาจยังมาไม่ถึงและยังอ้อยอิ่งอยู่ในถิ่นอาศัยช่วงฤดูร้อนทางเหนือ เพราะยังไม่ถูกน้ำแข็งทะเลที่ขยายตัวบังคับให้ต้องอพยพลงใต้  ไม่ว่าสาเหตุคืออะไร พรานแห่งเนียกอร์นัตก็กลับบ้านพร้อมเหยื่อขนาดย่อมกว่า นั่นคืออาหารหลักอย่างแมวน้ำริงด์  และภายในไม่กี่นาที มันก็ถูกถลกหนังแล้วแล่เนื้อใส่ถุงพลาสติกสำหรับแจกจ่าย นอกจากหินเปื้อนเลือดและเศษครีบที่ไม่กี่ครีบแล้ว ร่องรอยของแมวน้ำก็หายวับไปสิ้น ยังมีสิ่งอื่นหายไปจากที่นี่เช่นกัน นั่นคือวิถีชีวิต คนหนุ่มสาวพากันหลีกหนีไปจากชุมชนล่าวาฬเล็กๆอย่างเนียกอร์นัต บางหมู่บ้านต้องดิ้นรนให้อยู่ได้ และวัฒนธรรมซึ่งก่อรูปขึ้นที่นี่ในช่วงเวลาหลายร้อยปี พร้อมทั้งค่อยๆปรับตัวให้เข้ากับการรุกคืบและการหดหายตามฤดูกาลของน้ำแข็งทะเล  มาบัดนี้กำลังเผชิญความเป็นไปได้ที่ว่า น้ำแข็งทะเลจะหดหายไปอย่างถาวร วัฒนธรรมเช่นนี้จะอยู่รอดหรือไม่ หากคำตอบคือไม่แล้ว จะสูญเสียอะไรไปบ้าง เมื่อน้ำทะเลแข็งตัว โลกแห่งแดนเหนือพลันกว้างใหญ่ขึ้น […]

งานวิจัยเผย ขณะนี้โลกใช้พลังงานฟอสซิลมากเกินกว่าจะลดโลกร้อนได้สำเร็จ

งานวิจัยชิ้นใหม่พบว่า โลกต้องปลดระวางโรงไฟฟ้าและโรงงานถ่านหินจำนวนมาก เพื่อจำกัดการเพิ่มขึ้นเฉลี่ยของอุณหภูมิโลกให้ต่ำกว่า 1.5 องศาเซลเซียส ตามที่ตั้งเป้าไว้ มีงานวิจัยฉบับใหม่ระบุว่า ณ ขณะนี้ โลกของเรามีโรงงานไฟฟ้า โรงงาน ยานพาหนะ และอาคารที่อาศัย พลังงานฟอสซิล อยู่มากมาย ถ้าสถานที่เหล่านี้ยังคงใช้พลังงานฟอสซิลอย่างเช่นทุกวันนี้ไปเรื่อยๆ อุณหภูมิของโลกจะสูงเกินความตกลงปารีส (Paris Agreement) ที่ตั้งเป้าหมายไว้ที่ 1.5 องศาเซลเซียส เพื่อไม่ให้โลกได้รับอันตรายอย่างใหญ่หลวงจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ งานวิจัยฉบับนี้ยังให้แนวทางว่า เพื่อจำกัดการเพิ่มขึ้นเฉลี่ยของอุณหภูมิโลกไว้ที่ 1.5 องศาเซลเซียส ไม่เพียงแต่โลกของเราต้องยุติการสร้างโครงสร้างพื้นฐานใดๆ ที่มีการใช้ พลังงานฟอสซิล เท่านั้น แต่โรงไฟฟ้าที่ใช้พลังงานฟอสซิลที่ดำเนินการอยู่ในขณะนี้จำเป็นต้องปิดลงโดยเร็ว อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันยังมีแผนหรือการดำเนินการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานฟอสซิลอยู่อีกมากมาย “งานวิจัยของเรานั้นง่ายมาก” สตีเวน ดาวิส จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ไอร์วีน ผู้เขียนร่วมงานวิจัยฉบับนี้ที่เผยแพร่ลงในนิตยสาร Nature กล่าวและเสริมว่า “ เราอยากรู้ว่า จะเกิดอะไรขึ้นถ้าไม่มีการสร้างโรงงานเชื้อเพลิงเผาไหม้ฟอสซิลดังเช่นในช่วงปี 2018 ที่ผ่านมา ” เพื่อตอบคำถามนี้ ดาวิสและผู้ร่วมงานวิจัยได้ตรวจสอบการปล่อยก๊าซของไฟฟ้า, แหล่งพลังงาน, การจราจรขนส่ง, ที่พักอาศัย และโครงสร้างพื้นฐานเชิงพาณิชย์ ของปี […]

World Update: อเมริกาฯ ทุ่มสามพันล้านผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า

อเมริกาลงทุนสามพันล้านดอลลาร์ในการผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า – หวังสกัดการเติบโตแบตฯ จากจีน – เสริมลดคาร์บอน  รัฐบาลสหรัฐอเมริกาจะจัดสรรงบประมาณมากกว่าสามพันล้านดอลลาร์เพื่อเป็นเงินสนับสนุนการผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า โดยเงินทุนจะถูกจัดสรรโดยกระทรวงพลังงานจากงบประมาณกว่าล้านล้านดอลลาร์โดยหนึ่งในโครงการนี้จะประมวลแร่เพื่อใช้งานในแบตเตอรี่ความจุสูงและรีไซเคิลแบตเตอรี่เหล่านั้น  ทางรัฐบาลสหรัฐฯ ตั้งเป้าให้ยานพาหนะที่ขายในอเมริกากว่าครึ่งหนึ่ง หรือร้อยละ 50 เป็นยานพาหนะไฟฟ้าภายในปี 2030 ซึ่งเล็งผลว่าจะเพิ่มงานผลิตในรัฐที่สำคัญต่อการเลือกตั้ง และหวังสกัดการแข่งขันของจีนในตลาดแบตเตอรรี่รถยนต์ไฟฟ้าที่เติบโตเร็ว ที่สำคัญที่สุดคือการลดการปล่อยคาร์บอน นอกจากนี้รัฐบาลได้มีการวางแผนเพื่อรักษาเป็นความเอกเทศด้านพลังงานและลดความกดดันทางพลังงานในระยะยาวจากรัสเซีย ซึ่งเกิดผลกระทบจากการบุกยูเครนตั้งแต่วันที่ 24 กุมภาพันธ์ที่ผ่านมา การลงทุนครั้งนี้จะช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งให้ห่วงโซ่อุปทานแบตเตอรี่ภายในประเทศ สร้างงานมากขึ้น และส่งเสริมให้ผู้ผลิตในอเมริกาแข่งขันในเวทีโลกได้  เงินอีกจำนวนหนึ่งจะนำไปใช้ซื้อรถบัสไฟฟ้าและติดตั้งเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ EV อย่างไรก็ตาม เงินสนับสนุนตรงนี้ไม่ได้ครอบคลุมการพัฒนาเมืองใหม่ในประเทศเพื่อผลิตลิเธียม นิกเกิล โคบอลต์ และแร่ธาตุอื่นที่มีความต้องการสูงที่จำเป็นในการผลิตแบตเตอรี่ โดยในขณะนี้ สหรัฐอเมริกามีตลาดรถยนต์ไฟฟ้าใหญ่เป็นอันดับสามของโลก ตามหลังจีนและยุโรป โดยรถยนต์ที่จำหน่ายไปในปีที่แล้วภายในประเทศเป็นรถยนต์ไฟฟ้าเพียงร้อยละ 4 เท่านั้น สืบค้นและเรียบเรียง กานต์ ศุภนภาโสตถิ์   ข้อมูลอ้างอิง https://www.reuters.com/business/autos-transportation/us-spend-more-than-3-bln-ev-battery-manufacturing-white-house-2022-05-02/ https://www.channelnewsasia.com/business/us-spend-more-us3-billion-ev-battery-manufacturing-white-house-2660901​ https://www.saurenergy.com/ev-storage/us-federal-government-to-spend-3-billion-to-boost-electric-vehicles-and-battery-production-in-usa#:~:text=The%20administration%20of%20the%20US,powered%20vehicles%20to%20electric%20vehicles. https://www.itworldcanada.com/post/u-s-to-spend-more-than-3-billion-on-ev-battery-manufacturing https://www.carandbike.com/news/u-s-to-spend-more-than-3-billion-on-ev-battery-manufacturing-report-2942788