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

ช้อนกินได้ ทางเลือกใหม่ลดขยะพลาสติก

โลกใบนี้ บ้านเพียงหลังเดียวของเรากำลังเต็มไปด้วยขยะพลาสติก โดยเฉพาะขยะพลาสติกใช้ครั้งเดียวทิ้ง อย่างช้อนส้อมมีด, หลอดดูดน้ำ หรือแก้วพลาสติก ทุกคนรู้กันดีว่าขยะพลาสติกเหล่านี้เป็นอันตรายและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ทีนี้ลองจินตนาการดูว่าจะดีแค่ไหน หากอุปกรณ์การกินหรือภาชนะของคุณสามารถรับประทานได้ด้วย ไม่หลงเหลือขยะใดๆ Narayana Peesapathy ได้สร้างสรรค์ช้อนกินได้ขึ้นมาเพื่อเป็นทางเลือกใหม่ให้แก่ผู้บริโภคตัวช้อนถูกผลิตจากแป้งข้าวฟ่างและข้าวสาลี ไม่มีส่วนผสมทางเคมีใดๆ ทั้งสิ้น สามารถใช้ตักอาหารได้ไม่ต่างจากช้อนปกติ นอกจากนั้นยังมีหลายรสชาติให้เลือกอีกด้วย เช่นรสหวานและรสเผ็ด ลองชมกระบวนการผลิตและการทดลองใช้งานช้อนเหล่านี้จริง ว่าไอเดียของพวกเขานั้นเจ๋งและดีต่อโลกมากแค่ไหน   อ่านเพิ่มเติม : สำรวจโลก : ปลูกเพื่อสันติ, สำรวจโลก : สาหร่ายทะเลกำลังมาแรง

Explorer Awards 2018: ศิรชัย อรุณรักษ์ติชัย

ศิรชัย อรุณรักษ์ติชัย ช่างภาพสายอนุรักษ์และนักวิจัยฉลาม ผู้บอกเล่าผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นจากการประมงเกินขนาด ไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศผ่านภาพถ่าย

บรรดาสัตว์น้ำในท้องทะเลกำลังสูญพันธุ์เร็วกว่าที่คิด

ดูเหมือนว่า บรรดาสัตว์เลือดเย็นใต้ทะเลสามารถรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างขมขื่น   เพราะอุณหภูมิของโลกที่สูงขึ้นเรื่อยๆ บรรดา สัตว์น้ำ จึงอยู่ในสภาวะที่เสี่ยงต่อกว่าสูญพันธุ์ยิ่งกว่าสัตว์ที่อยู่บนพื้นดิน นี่คือข้อสรุปจากการศึกษาสายพันธุ์สัตว์น้ำเลือดเย็นกว่า 400 ชนิด เนื่องจากบรรดา สัตว์น้ำ แทบไม่มีทางเลือกที่จะหลบหนีไปจากอุณหภูมิของน้ำที่กำลังสูงขึ้นมากนัก พวกมันจึงมีความเสี่ยงที่จะสูญพันธุ์มากเป็นสองเท่า เมื่อเทียบกับสัตว์ที่อาศัยอยู่บนพื้นดิน คือข้อสรุปจากงานวิจัยที่ตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature เมื่อวันพุธที่ 24 เมษายน ที่ผ่านมา การศึกษาครั้งนี้นำโดยเหล่านักวิจัยจากมหาวิทยาลัย New Jersey’s Rutgers ซึ่งถือว่าเป็นครั้งแรกที่มีการเปรียบเทียบผลกระทบของอุณหภูมิของมหาสมุทรและพื้นดินที่สูงขึ้นกับบรรดาสัตว์เลือดอุ่นและสัตว์เลือดเย็น ตั้งแต่ปลา มอสลัสก์ (mollusks – สัตว์จำพวกไม่มีกระดูกสันหลัง มีลำตัวนิ่ม เช่น หอย ปลาหมึก) ไปจนถึงสัตว์เลื้อยคลานและแมลงปอ งานวิจัยก่อนหน้ากล่าวว่า สัตว์เลือดอุ่นนั้นสามารถปรับตัวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมากกว่าสัตว์เลือดเย็น แต่การศึกษานี้กลับเน้นไปที่ความเสี่ยงของบรรดาสัตว์ทะเล เนื่องจากมหาสมุทรนั้นดูดซึมความร้อนจากการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ เป็นเหตุให้น้ำอยู่ในจุดที่อุ่นที่สุดในรอบทศวรรษ “ตามประวัติศาสตร์ บรรดาสัตว์น้ำอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เคยมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมากขนาดนี้ ตอนนี้เหมือนกับสัตว์น้ำกำลังเดินผ่านตรงช่องแคบของภูเขาแล้วเจอกับอุณหภูมิหน้าผาที่พาให้มันร่วงหล่นไปยังอีกด้าน” มาลิน พินสกี นักนิเวศวิทยาและนักพัฒนาการชีวภาพ ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยนี้ กล่าว ช่วงของอุณหภูมิที่ปลอดภัย (Thermal safety margins) นักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณ ช่วงของอุณหภูมิที่ปลอดภัย […]

ใช้ชีวิตอย่างไรในช่วงน้ำประปาเค็ม

หญิงสาวชาวปากีสถานแบกน้ำดื่มข้ามถนนที่เสียหายในเมือง Baseera ในเดือนสิงหาคม ปี 2010 เมื่อแม่น้ำสินธุเข้าท่วมหลายเมือง ในระยะยาว เส้นทางไหลของน้ำก็ลดน้อยลงไปด้วย ภาพถ่ายโดย AARON FAVILA, AP เมื่อน้ำประปาที่ชาวกรุงเคยบริโภคอย่างปกติสุขกลับมีรสเค็มจนน่ากังวล สาเหตุนี้เกิดจากอะไร เราควรรับมือและใช้น้ำอย่างไรในสถานการณ์นี้ คุณภาพชีวิตชาวกรุงเทพมหานครช่วงเปิดศักราช 2563 มีความย่ำแย่ลงเมื่อต้องพบเจอกับภาวะ “น้ำประปาเค็ม” ซึ่งสร้างความกังวลให้กับชาวเมืองจำนวนมากที่โดยปกติแล้วต้องพึ่งพาน้ำประปาเพื่อการอุปโภคบริโภค สอดคล้องกับที่การประปานครหลวงออกมายอมรับว่า แหล่งน้ำที่นำมาผลิตน้ำประปามีค่าความเค็มเกินมาตรฐานตั้งแต่ช่วงกลางเดือนธันวาคม 2562 ที่ผ่านมา ภัยแล้งยาว น้ำจืดหดหาย น้ำทะเลหนุนสูง สาเหตุทำน้ำประปาเค็ม การประปานครหลวงได้อธิบายถึงสาเหตุของภาวะน้ำประปาเค็มว่า เกิดจากสถานการณ์ภัยแล้งสูงสุดในรอบ 50 ปี ทำให้แหล่งน้ำจืดหดหาย เกิดปรากฏการณ์น้ำทะเลหนุนสูงเข้ามาในระบบการผลิตน้ำประปา โดยเฉพาะในแม่น้ำเจ้าพระยาที่ใช้เป็นแหล่งน้ำดิบเพื่อนำไปผลิตน้ำประปา ทำให้เกิดสถานการณ์นํ้าทะเลซึ่งเป็นน้ำเค็มที่มีมวลและความหนาแน่นมากกว่ารุกเข้ามาในแม่นํ้าเจ้าพระยา โดยเกิดขึ้นตั้งแต่วันที่ 16 ธันวาคม 2562 ทำให้รสชาตินํ้าประปาในพื้นที่ฝั่งตะวันออกของแม่นํ้าเจ้าพระยาเปลี่ยนไป และคาดการณ์ว่าในช่วงเดือนมกราคม – มีนาคม 2563 น้ำทะเลจะหนุนสูงมากเป็นพิเศษ และภัยแล้งที่ส่งผลต่อคุณภาพน้ำประปานี้จะเกิดไปจนถึงปลายเดือนพฤษภาคม 2563 องค์การอนามัยโลก (WHO) ได้กำหนดค่าแนะนำเพื่อความน่าดื่มของน้ำประปาและการยอมรับของผู้บริโภคเอาไว้ โดยกำหนดให้มีโซเดียมในน้ำไม่เกิน 200 มิลลิกรัมต่อลิตร และคลอไรด์ไม่เกิน […]