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

โซลาร์เซลล์ลอยน้ำแบบไฮบริด โดย กฟผ.

การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย หรือ กฟผ. กำลังดำเนินโครงการก่อสร้าง โซลาร์เซลล์ลอยน้ำแบบไฮบริด เขื่อนสิรินธรใหญ่ที่สุดในโลก ล่าสุดคืบหน้าแล้วกว่าร้อยละ 80 พร้อมเร่งติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ให้ครบ 7 ชุดตามแผน คาดจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบได้กลางปี 2564 เพื่อเสริมความมั่นคงพลังงานสะอาดของประเทศไทย และเตรียมผลักดันให้เป็นแหล่งท่องเที่ยวแห่งใหม่ของจังหวัดอุบลราชธานี พลังงานหมุนเวียนนับเป็นพลังงานสะอาดจากธรรมชาติที่ทั่วโลกกำลังให้ความสนใจ โดยเฉพาะการนำพลังงานหมุนเวียนมาผลิตไฟฟ้า เนื่องจากเป็นทางออกหนึ่งในการแก้ปัญหาสภาพภูมิอากาศ แต่พลังงานเหล่านี้ยังมีข้อจำกัดในการนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าที่ขึ้นอยู่กับสภาพภูมิอากาศที่มีความผันผวนตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น โซลาร์เซลล์จะผลิตไฟฟ้าได้ก็ต่อเมื่อมีแสงแดด และต้องมีความเข้มแสงที่เหมาะสมเท่านั้น จากข้อจำกัดดังกล่าวจึงส่งผลให้ยังไม่สามารถนำพลังงานแสงอาทิตย์ หรือพลังงานหมุนเวียนประเภทอื่น ๆ มาเป็นแหล่งพลงงานหลักสำหรับผลิตไฟฟ้าได้เมื่อเทียบกับพลังงานจากฟอสซิล และทำให้เกิดนวัตกรรม โซลาร์เซลล์ลอยน้ำแบบไฮบริด ในวันนี้ ประเทศไทยได้นำโซลาร์เซลล์มาติดตั้งบนผิวน้ำ ซึ่งนอกจากจะมีข้อดีในการลดการใช้พื้นที่บนบกแล้ว ยังนำระบบไฮบริดมาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าการติดตั้งบนพื้นดิน สำหรับโครงการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ทุ่นลอยน้ำร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำเขื่อนสิรินธร หรือ Hydro-floating Solar Hybrid เป็นโครงการนำร่องแห่งแรกของ กฟผ. ที่นำพลังงานหมุนเวียนสองประเภทจาก “พลังงานแสงอาทิตย์” และ “พลังน้ำ” มาผลิตไฟฟ้าแบบผสมผสาน หรือเรียกว่าระบบไฮบริด เพื่อลดข้อจำกัดของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนที่การผลิตไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ “เมื่อดำเนินการก่อสร้างจนเสร็จสมบูรณ์ ระบบไฮบริดมีขนาดกำลังผลิต 45 เมกะวัตต์ ถือเป็นโครงการโซลาร์เซลล์ทุ่นลอยน้ำแบบไฮบริดที่ใหญ่ที่สุดในโลก” ฉัตรชัย มาวงศ์ ผู้อำนวยการฝ่ายพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังน้ำและพลังงานหมุนเวียน การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย […]

พื้นที่ชุ่มน้ำ…ในชีวิตและความทรงจำ

“พื้นที่ชุ่มน้ำ” อาจเป็นคำที่ดี แต่ก็จับต้องได้ยาก  เพราะครอบคลุมทุกอย่างที่มีน้ำ  ความกว้างขวางของมันอาจทำให้ถ้อยคำสูญเสียความหมาย  ในขณะที่นักวิชาการบอกแต่เพียงว่าพื้นที่ชุ่มน้ำเป็นระบบนิเวศที่มีความสำคัญ จำเป็นต้องอนุรักษ์ แต่วิถีชีวิตของคนเมืองส่วนใหญ่ในปัจจุบันกลับถูกตัดขาดจากธรรมชาติ ไม่อนุญาตให้เราเข้าถึงและทำความเข้าใจพื้นที่ชุ่มน้ำได้ง่ายดายนัก

ไอซ์แลนด์ปลูกป่าครั้งแรกในรอบพันปี

ตลอดหลายร้อยปีที่ผ่านมา ต้นไม้ในไอซ์แลนด์ถูกโค่นเพื่อไปทำเฟอร์นิเจอร์หรือการเกษตร ถึงเวลาแล้วที่ชาวไอซ์แลนด์ต้องร่วมกันคืนพื้นที่สีเขียวให้แก่ประเทศ

ทะเลร้อนคร่าแปซิฟิก

เรื่อง เครก เวลช์ ภาพถ่าย พอล นิกเคลน ช่วงปลายปี 2013 บริเวณน้ำอุ่นอันน่าพิศวงเริ่มก่อตัวขึ้นในอ่าวอะแลสกา ระบบความกดอากาศสูงที่คงอยู่นานสะกดพายุให้สงบนิ่ง โดยปกติแล้วลมจะพัดกวนให้ผิวทะเลเย็นลง ในทำนองเดียวกับที่การเป่ากาแฟร้อนๆช่วยคายความร้อนออกมา แต่แทนที่จะเป็นเช่นนั้น ความร้อนภายใน “มวลน้ำอุ่นยักษ์” นี้กลับสะสมตัวขึ้น และแปรสภาพไปเป็นบริเวณกว้างกว่าเดิมโดยเลียบไปตามชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือ ในบางบริเวณอุณหภูมิของน้ำทะเลสูงกว่าค่าเฉลี่ย 4 องศาเซลเซียส  ในช่วงสูงสุด มวลน้ำอุ่นนี้ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 9 ล้านตารางกิโลเมตร จากเม็กซิโกถึงอะแลสกา คิดเป็นพื้นที่กว้างใหญ่ไพศาลกว่าสหรัฐอเมริกาทั้งประเทศเสียอีก ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งทำให้โลกอุ่นขึ้นมีส่วนก่อให้เกิดเหตุการณ์นี้หรือไม่ ไม่มีใครรู้แน่ชัด แนวคิดที่ยังถกเถียงกันอยู่แนวคิดหนึ่งเสนอว่า น้ำแข็งทะเลในแถบอาร์กติกซึ่งหดหายไปอย่างรวดเร็วทำให้กระแสลมกรดขั้วโลก (polar jet stream) แปรปรวนมากขึ้น เอื้อให้ระบบลมฟ้าอากาศคงอยู่นานขึ้น ทฤษฎีซึ่งเป็นที่ยอมรับมากกว่าชี้ว่า ความร้อนนี้เป็นผลจากความผันผวนตามปกติของบรรยากาศในกระแสลมกรดซึ่งความอบอุ่นในเขตร้อนกระตุ้นให้เกิดขึ้น แต่แม้กระทั่งนักวิจัยผู้สนับสนุนทฤษฎีหลังนี้ก็ไม่จำเป็นต้องตัดบทบาทรองของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศออกไป พฤติกรรมประหลาดนี้ทำความเข้าใจได้ยาก เพราะมหาสมุทรขนาดใหญ่แห่งนี้ยุ่งเหยิงมาก รูปแบบที่คาบเกี่ยวกันซึ่งคงอยู่ได้นานหลายทศวรรษ ควบคุมการแกว่งของอุณหภูมิ  ทุกๆสองสามปีหรืออาจถึงทศวรรษ มหาสมุทรแปซิฟิกฝั่งตะวันออกเปลี่ยนจากบริเวณน้ำเย็นที่อุดมด้วยอาหารเป็นบริเวณที่น้ำอุ่นขึ้น อันเป็นวัฏจักรที่เรียกว่า การผันผวนทุกสิบปีของมหาสมุทรแปซิฟิก (Pacific Decadal Oscillation) ปรากฏการณ์เอลนีโญทำให้ทวีปอเมริกาเหนือมีอุณหภูมิสูงขึ้น กระแสน้ำสายหลักในมหาสมุทรกระแสหนึ่ง คือกระแสน้ำแคลิฟอร์เนีย นำน้ำเย็นจากแคนาดาลงไปทางใต้ถึงบาฮากาลีฟอร์เนีย ตลอดเส้นทางนั้นลมพัดน้ำอุ่นบนพื้นผิวออกนอกชายฝั่ง ทำให้น้ำทะเลที่เย็นและอุดมสารอาหารมากกว่าลอยตัวขึ้นจากด้านล่าง […]