Science Archives - Page 5 of 33 - National Geographic Thailand

การเติบโตของ ประชากรมนุษย์

ประชากรมนุษย์ กำลังอยู่ในช่วงที่ต้องเผชิญกับความท้าทายหลายอย่างในการดำรงเผ่าพันธุ์ ทั้งเรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โรคระบาด และภัยธรรมชาติที่รุนแรงขึ้น ในการศึกษาเรื่องประชากรเป็นหนึ่งในศาสตร์ที่ช่วยให้เราสามารถเตรียมแผนรับมือกับสิ่งเหล่านั้นได้  ประชากรโลก (World Population) หมายถึง จำนวน ประชากรมนุษย์ ทั้งหมดที่ยังดำรงชีวิตอยู่บนโลก ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง ซึ่งในปัจจุบัน ประชากรโลกมีจำนวนรวมกันทั้งหมดอยู่ที่ราว 7.8 พันล้านคน กระจายตัวอยู่ตามภูมิภาคต่าง ๆ ของโลก ในการศึกษาประชากรหรือ “ประชากรศาสตร์” (Demography) รูปแบบการเติบโตของประชากรมนุษย์นั้นไม่แตกต่างไปจากสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ ในระบบนิเวศมากนัก ตามอัตราการเกิด-ตาย อัตราการอพยพเข้า-ออก รวมถึงปัจจัยที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตซึ่งมีอยู่อย่างจำกัด (Carrying Capacity) ทั้งปริมาณอาหาร พื้นที่อยู่อาศัย และข้อจำกัดทางสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ประชากรโลกในอดีต ในยุคสมัยที่มนุษย์ยังดำรงชีวิตอยู่ด้วยการกินพืชและล่าสัตว์เฉกเช่นสัตว์ผู้ล่าทั้งหลายในระบบนิเวศ เมื่อหลายหมื่นปีก่อน โลกมีจำนวนประชากรมนุษย์อยู่เพียง 5 ล้านคน ถึงแม้ในเวลาต่อมา มนุษย์จะหันมาริเริ่มทำการเพาะปลูก รู้จักเตรียมพื้นที่สำหรับการเกษตรและเลี้ยงสัตว์ รวมถึงการประดิษฐ์เครื่องไม้เครื่องมือต่าง ๆ ที่ปรับเปลี่ยนรูปแบบการดำเนินชีวิตของมนุษย์ครั้งใหญ่ ประชากรเกิดใหม่ยังนับว่ามีจำนวนไม่แตกต่างจากผู้เสียชีวิตมากนัก ทำให้หญิงสาวในยุคดังกล่าว ส่วนใหญ่อาจมีบุตรมากถึง 6 หรือ 7 […]

ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต ในระบบนิเวศ

การอาศัยอยู่ร่วมกันในระบบนิเวศต่างมีรูปแบบการปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งช่วยให้เกิด ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต และเกิดการปรับตัวร่วมกัน นอกเหนือไปจากความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน ทั้งที่อาศัยอยู่รวมกันเป็นฝูงและดำรงชีวิตอยู่อย่างโดดเดี่ยวลำพัง ในระบบนิเวศยังมีการปฏิสัมพันธ์หรือความเกี่ยวข้องอีกหลากหลายรูปแบบเกิดขึ้น เมื่อมีสิ่งมีชีวิตหลายชนิดอาศัยอยู่ร่วมกันในพื้นที่ซึ่งมีอาณาบริเวณอันจำกัด มีปริมาณอาหาร น้ำดื่มและปัจจัยที่จำเป็นอีกมากมาย ซึ่งไม่สามารถรองรับและตอบสนองต่อความต้องการของทุกชีวิต  ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิด (Interspecific interactions) หมายถึง ความเกี่ยวข้องหรือสายสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นจากการอาศัยอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตต่างชนิดในระบบนิเวศ โดยก่อให้เกิดทั้งภาวะของการพึ่งพาอาศัยกันและกัน การแก่งแย่งแข่งขัน หรือแม้แต่การเบียดเบียนสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นเพื่อความอยู่รอด ซึ่งความสัมพันธ์เหล่านี้ สามารถจำแนกออกเป็น 6 ประเภท โดยส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดในลักษณะที่แตกต่างกันออกไป เช่น เป็นประโยชน์ต่อกัน (+) เป็นโทษหรือภัยคุกคาม (-) และการไม่ได้รับผลกระทบและผลประโยชน์ใด ๆ (0) ดังนี้ ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน (Mutualism : +/+) หมายถึง ความสัมพันธ์ระยะยาวของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิดที่อาศัยอยู่ร่วมกันในระบบนิเวศ โดยที่ทั้ง 2 ฝ่ายต่างได้รับผลประโยชน์จากความสัมพันธ์ในลักษณะนี้ ทำให้สิ่งมีชีวิตทั้ง 2 ชนิดไม่สามารถแยกตัวออกจากกันได้อีกเลยตลอดช่วงชีวิต เช่น  ไลเคน (Lichens) : สิ่งมีชีวิตที่เกิดจากการพึ่งพาอาศัยกันของราและสาหร่าย โดยที่ราทำหน้าที่ให้ความชุ่มชื้นและแร่ธาตุแก่สาหร่าย ขณะที่สาหร่ายทำหน้าที่สร้างอาหารให้ราผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ไรโซเบียม […]

เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศกับการแก้ปัญหาจากต้นน้ำถึงปลายน้ำ

ภาพประกอบ : PIRO4D from Pixabay ปัจจุบัน การบริหารจัดการและการแก้ไขปัญหาเรื่องทรัพยากรธรรมชาติในประเทศไทย ได้รับความสนใจจากหน่วยงานทุกภาคส่วนมากขึ้น เนื่องจากประชาชนในสังคมส่วนใหญ่เริ่มตระหนักถึงผลกระทบจากปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นกับตัวเอง ทั้งเรื่องการจัดการปัญหาขยะ การแก้ไขปัญหาเรื่องการบุกรุกพื้นที่ป่า การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และการฟื้นฟูทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง เป็นต้น ในทุกการแก้ปัญหา ทุกหน่วยงานมักเริ่มต้นจากการสืบค้นข้อมูล เพื่อนำข้อมูลทั้งหมดมาใช้ประกอบการตัดสินใจและวางแผนการแก้ปัญหาอย่างเป็นรูปธรรม หนึ่งในข้อมูลที่ถูกสืบค้นมากที่สุดคือ ข้อมูลภูมิสารสนเทศ ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้ข้อมูลเห็นถึงภาพรวมของสภาพพื้นที่ และสามารถนำไปวางแผนปฏิบัติงานได้จริง จิสด้าเป็นหนึ่งหน่วยงานที่มีบทบาทสนับสนุนเรื่องเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศและภาพถ่ายดาวเทียม เพื่อการแก้ปัญหาอย่างบูรณาการร่วมกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง โดยในช่วงที่ผ่านมา จิสด้าสนับสนุนข้อมูลภูมิสารสนเทศในโครงการต่างๆ ดังนี้ 1. เทคโนโลยีและนวัตกรรมภูมิสารสนเทศ เพื่อการบริหารจัดการสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง จังหวัดเพชรบุรี เป็นการขับเคลื่อนเทคโนโลยีและนวัตกรรมภูมิสารสนเทศ เพื่อบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติในลุ่มน้ำเพชรบุรี โดยการสำรวจสถานการณ์ปัญหาและความพร้อมของพื้นที่ ภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ รวมถึงวางแนวทางกำหนดอนาคตของอ่าวบางตะบูนกับประชาชนในพื้นที่ และหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ด้วยความเชี่ยวชาญเรื่องข้อมูล จิสด้าจึงได้จัดทำฐานข้อมูลเชิงพื้นที่ของชุมชน แผนที่ชุมชนแบบมาตรฐานซึ่งเป็นที่ยอมรับของทุกภาส่วน และนำผลที่ได้ไปปฏิบัติใช้งานจริง ก่อให้เกิดการประสานความร่วมมือเพื่อหามาตรการที่เหมาะสมสำหรับการแก้ปัญหาในพื้นที่ต่อไป 2. การใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศเพื่อการติดตามสถานการณ์การระบาดของโรคใบร่วงในพื้นที่ปลูกยางพาราเขตภาคใต้ตอนล่าง จิสด้าดำเนินงานร่วมกับการยางแห่งประเทศไทย ใช้เทคโนโลยีเชิงพื้นที่และภาพถ่ายดาวเทียม ติดตามสถานการณ์การระบาดของโรคใบร่วงในสวนยางพาราเขตภาคใต้ตอนล่าง ได้แก่ พังงา กระบี่ ตรัง สงขลา ปัตตานี ยะลา และนราธิวาส ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน […]

ความอุดมสมบูรณ์ของดิน และการปรับปรุงดิน

ความอุดมสมบูรณ์ของดิน และการปรับปรุงดิน จำเป็นสำหรับการเพาะปลูกพืชของมนุษย์ ดิน (Soil) คือหนึ่งในทรัพยากรทางธรรมชาติที่สำคัญต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตทั้งหลายบนโลก เนื่องจากดินนับเป็นปัจจัยพื้นฐานในการดำรงชีวิตของพืช ซึ่งเป็นผู้ผลิตอาหารและแหล่งอาหารลำดับที่หนึ่ง ในระบบนิเวศ รวมถึงการเป็นแหล่งที่อยู่อาศัย แหล่งกักเก็บน้ำ และยังเป็นรากฐานของการเพาะปลูกและการทำเกษตรกรรมของมนุษย์อีกด้วย มนุษย์จึงใช้ประโยชน์จาก ความอุดมสมบูรณ์ของดิน และเรียนรู้วิธีการปรับปรุงดินให้เหมาะสมกับพืชที่เพาะปลูก ดังนั้น ความอุดมสมบูรณ์ของดิน (Soil Fertility) ทั้งในด้านขององค์ประกอบ ชนิดและปริมาณของแร่ธาตุ รวมถึงสถานะของสารอาหารต่าง ๆ ที่ปรากฏอยู่ในดิน จึงนับเป็นตัวชี้วัดถึงผลิตภาพ (Soil Productivity) หรือความสามารถในการให้ผลผลิตของพืชอีกด้วย เมื่อธาตุอาหารในดินอยู่ในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้โดยตรงมีปริมาณที่เหมาะสม พืชจึงสามารถเจริญเติบโตและให้ผลผลิตได้ดี ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของสมดุลภายในระบบนิเวศที่จำเป็นต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ แต่ในปัจจุบัน การเพาะปลูกและการทำเกษตรกรรมในรูปแบบอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เพื่อผลิตทั้งอาหารคนและอาหารสัตว์ รวมไปถึงการเปลี่ยนแปลงการใช้ประโยชน์ที่ดิน เพื่อการพัฒนาในด้านต่าง ๆ ได้ส่งผลให้ความอุดมสมบูรณ์ของดินลดลง ดินในธรรมชาติเกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งในด้านคุณสมบัติทางเคมี กายภาพ และชีวภาพ เช่น ปริมาณอินทรียวัตถุ (Organic Matter) ลดลง ส่งผลให้ความสามารถในการกักเก็บธาตุอาหารพืชของดินลดลง ดินมีความสามารถในการอุ้มน้ำลดลง ดินมีความเป็นกรด-ด่างเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งส่งผลต่อการดูดซับธาตุอาหารของพืช เป็นต้น ในธรรมชาติ ดินนับเป็นแหล่งสะสมธาตุอาหารหลักของพืช มีแร่ธาตุถึง […]

ลักษณะทางกายภาพของพื้นผิวโลก

ธรณีสัณฐาน ที่แตกต่างกันบนภูมิประเทศต่างๆ สร้างความหลากหลายทางทัศนียภาพ ธรณีสัณฐาน (Landforms) คือ ลักษณะทางกายภาพหรือรูปพรรณสัณฐานที่เกิดขึ้นบนแผ่นเปลือกโลก โดยนับเป็นส่วนหนึ่งของภูมิประเทศที่มีเอกลักษณ์แตกต่างกันออกไปในแต่ละพื้นที่ เช่น ภูเขาสูง ทะเลทราย ที่ราบลุ่ม และหุบเหวลึก ธรณีสัณฐานเหล่านี้ เกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางธรรมชาติ ทั้งจากการผุพัง การกัดกร่อนและการกัดเซาะของคลื่นลมและกระแสน้ำ (Weathering) รวมไปถึงการเคลื่อนที่ของธารน้ำแข็งและการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก (Plate Tectonics) ซึ่งอาจใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงหรือยาวนานนับล้านปีในการสร้างสรรค์และก่อกำเนิดเป็นภูมิประเทศในลักษณะต่าง ๆ บนโลก ธรณีสัณฐานสามารถจำแนกออกเป็น 4 ประเภทหลัก (Major Landform) ดังนี้ ภูเขาหรือเทือกเขา (Mountains) หมายถึง ลักษณะภูมิประเทศที่มีระดับความสูงมากกว่าพื้นที่โดยรอบตั้งแต่ 600 เมตรขึ้นไป เป็นพื้นที่ซึ่งมีความลาดชันสูง โดยภูเขาส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก จากความร้อนและความดันใต้พื้นพิภพ รวมไปถึงแผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด และการผุพัง การกร่อน และการกัดเซาะจากกระแสลม กระแสน้ำและธารน้ำแข็งที่กระทำต่อพื้นที่โดยรอบ ภูเขาสามารถพบได้ทั้งในมหาสมุทรและบนพื้นแผ่นดิน ดังนั้น จึงมีบ่อยครั้งที่ภูเขาซึ่งเกิดขึ้นใต้ท้องทะเล ถูกเรียกว่าเป็นเกาะที่โผล่พ้นขึ้นมาเหนือผิวน้ำ     ตัวอย่างของภูเขาหรือเทือกเขาที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก ได้แก่ เทือกเขาหิมาลัย (Himalayas) […]

ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชัน (Eutrophication)

ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชัน หรือสาหร่ายสะพรั่ง ถือเป็นปรากฏการณ์ที่ทำให้แหล่งน้ำบริเวณดังกล่าวเป็นมลพิษ และระบบนิเวศเสียหาย ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชัน (Eutrophication) คือ “มลภาวะจากธาตุอาหารพืช” (Nutrient Pollution) ที่เกิดขึ้นจากการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของแพลงก์ตอนพืชและสาหร่ายในแหล่งน้ำจืดต่าง ๆ เช่น ในแม่น้ำ ลำคลอง หนอง บึง ทะเลสาบ หรือในอ่างเก็บน้ำ รวมถึงตามน่านน้ำและริมชายฝั่งทะเล ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชันนับเป็นอีกหนึ่งปัญหามลพิษทางน้ำที่เกิดขึ้นและส่งผลกระทบต่อแหล่งน้ำต่าง ๆ ทั่วโลก ในธรรมชาติการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของสาหร่ายหรือ “การบลูม” (Bloom) แพลงก์ตอนพืชในแหล่งน้ำ คือ หนึ่งในปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงแทนที่ทางระบบนิเวศ (Ecological Succession) ซึ่งใช้เวลาหลายสิบถึงหลายร้อยปีในการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทั้งทางกายภาพ เคมีและชีวภาพ ของแหล่งน้ำดังกล่าว แต่ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา กิจกรรมของมนุษย์กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่เร่งให้ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชันในแหล่งน้ำทั่วโลกเกิดขึ้นบ่อยครั้งและทวีความรุนแรงยิ่งกว่าที่เคยเป็นมา สาเหตุของปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชัน ปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชัน คือ มลภาวะจากธาตุอาหารพืช ซึ่งมีสาเหตุมาจากการที่แหล่งน้ำได้รับธาตุอาหารหลัก โดยเฉพาะสารประกอบไนโตรเจน (Nitrogen) และฟอสฟอรัส (Phosphorus) ในปริมาณมากเกินควร ส่งผลให้สาหร่ายและแพลงก์ตอนพืชในแหล่งน้ำดังกล่าว สามารถเจริญเติบโตและแพร่พันธุ์ได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากธาตุอาหารหลัก อย่างเช่น ไนโตรเจนมีส่วนสำคัญต่อการสร้างโปรตีนและกรดนิวคลีอิก ซึ่งเป็นองค์ประกอบของยีนในสิ่งมีชีวิต เช่นเดียวกับฟอสฟอรัสที่เป็นองค์ประกอบของกรดนิวคลีอิกและสารประกอบต่าง ๆ ภายในเซลล์ของพืช […]

สิ่งมีชีวิตบนดาวศุกร์ มีจริงหรือ

สัญญาณความเป็นไปได้ที่จะพบ สิ่งมีชีวิตบนดาวศุกร์ ทำให้เกิดการถกเถียงกันอย่างดุเดือด “บางอย่างแปลกๆ กำลังเกิดขึ้น” ในดาวเคราะห์เพื่อนบ้านของเรา แต่ผู้เชี่ยวชาญบางท่านก็กังขาในคุณภาพของข้อมูลเกี่ยวกับ สิ่งมีชีวิตบนดาวศุกร์ เรื่อง NADIA DRAKE อาจมีบางอย่างลอยผ่านกลุ่มเมฆที่ปกคลุมดาวศุกร์ เป็นกลุ่มก๊าซที่มีกลิ่นและติดไฟได้ เรียกว่าฟอสฟีน ซึ่งสามารถทำลายสิ่งมีชีวิตที่อาศัยออกซิเจนเพื่อความอยู่รอด แต่นักวิทยาศาสตร์ที่ประกาศการค้นพบนี้ในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์กล่าวว่า มันอาจเป็นหลักฐานของสิ่งมีชีวิตบนโลกใบถัดไป เท่าที่มนุษย์ได้ศึกษาเรื่องดาวเคราะห์ อย่างดาวศุกร์และโลก ฟอสฟีนสามารถสร้างได้ด้วยสิ่งมีชีวิตเท่านั้น ทั้งสัตว์ที่มีวิวัฒนาการสูงและจุลินทรีย์ ฟอสฟีนถูกใช้เป็นอาวุธเคมีในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง เป็นสารรมยาทางการเกษตร ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตสารกึ่งตัวนำ และเป็นผลพลอยได้จากห้องทดลองทางเคมี แต่ฟอสฟีนยังสามารถเกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนบางชนิด ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจน เช่นหลุมขยะแบบฝังกลบ ที่ลุ่มแม่น้ำที่มีตะกอนทับถม และในทางเดินอาหารของสัตว์ เมื่อต้นปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ Jane Greaves จาก Cardiff University สหราชอาณาจักร คาดการณ์ว่า การค้นพบสารเคมีบนดาวเคราะห์ดวงอื่นอาจบ่งบอกถึงกิจกรรมการเผาผลาญพลังงานของสิ่งมีชีวิตนอกโลก และพวกเขาแนะนำให้เล็งกล้องโทรทรรศน์ที่คมชัดที่สุดในอนาคตไปยังดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ไกลออกไป เพื่อหาสัญญาณของก๊าซ ตอนนี้ เราอาจจะพบสัญญาณของก๊าซฟอสฟีนบนดาวเคราะห์ใกล้เคียง และเธอได้เผยแพร่ผลงานการค้นพบในวารสาร Nature Astronomy “แน่นอนว่าฉันรู้สึกประหลาดใจทันที ฉันคิดว่ามันเป็นความผิดพลาด แต่ฉันอยากให้มันไม่ใช่เรื่องผิดพลาดเป็นอย่างมาก” Clara Sousa-Silva ผู้ร่วมเขียนงานวิจัย และนักศึกษาหลังปริญญาเอก สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ […]

ธาตุอาหารพืช (Plant Nutrients)

พืช เป็นสิ่งมีชีวิตที่ต้องการธาตุอาหารเพื่อใช้ในกระบวนการเจริญเติบ และกิจกรรมต่างๆ ภายในเซลล์ เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรอื่นๆ ธาตุอาหารพืช (Plant Nutrients) คือ ธาตุเคมี (Chemical Elements) ในธรรมชาติที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช โดยธาตุอาหารของพืชประกอบด้วยธาตุทั้งหมด 17 ธาตุ โดยมีเพียงคาร์บอน (C) ออกซิเจน (O) และไฮโดรเจน (H) เท่านั้นที่พืชสามารถดึงมาใช้จากน้ำและอากาศ  ในขณะที่อีก 14 ธาตุ ได้แก่ ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) โพแทสเซียม (K) แคลเซียม (Ca) แมกนีเซียม(Mg) กำมะถัน (S) เหล็ก (Fe) แมงกานีส (Mn) โบรอน (B) โมลิบดินัม (Mo) ทองแดง (Cu) สังกะสี (Zn) คลอรีน (Cl) และนิกเกิล (Ni) นับเป็นธาตุอาหารที่พืชส่วนใหญ่ดูดซับมาจากดิน […]

เมื่อ หุ่นยนต์ แทนที่มนุษย์

ถ้าคุณเป็นเหมือนคนส่วนใหญ่ คุณอาจไม่มีวันได้เจอ หุ่นยนต์ แต่คุณจะได้เจอ ผมเจอ หุ่นยนต์ ตัวหนึ่งในวันฟ้าใสและลมแรงเมื่อเดือนมกราคมที่ผ่านมา บนทุ่งหญ้าแพรรีต้นสั้นๆ ใกล้พรมแดนรัฐโคโลราโดกับรัฐแคนซัส ที่บริษัทของโนอาห์ เรดดี-แคมป์เบลล์ ชายร่างผอมเพรียว วัย 31 ปีจากแซนแฟรนซิสโก เมื่อมองไปทางใต้ เราเห็นกังหันลมทอประกายวาววับเป็นทิวแถว ทอดไกลสุดสายตา เบื้องหน้าผมคือหลุมที่กำลังจะเป็นฐานของกังหันลมอีกตัว เรื่อง เดวิด แบร์เรบี ภาพถ่าย สเปนเซอร์ โลวล์ รถแบ็กโฮกำลังขุดหลุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 19 เมตร ซึ่งมีผนังลาดขึ้นทำมุม 34 องศา และมีก้นลึกสามเมตรที่เกือบเรียบสนิท มันตักดินขึ้นมากองไว้ตรงจุดที่ไม่เกะกะ และจะเริ่มกองใหม่  เมื่อจำเป็น ทุกครั้งที่กดหัวตักลง ขุด ยก หมุน และเท เครื่องจักรหนัก 37 ตันต้องใช้การควบคุมที่มั่นคงและการตัดสินใจที่ดี ในอเมริกาเหนือ คนบังคับรถขุดเก่งๆมีรายได้สูงถึงปีละ 100,000 ดอลลาร์สหรัฐ แต่ที่นั่งในรถขุดคันนี้กลับว่างเปล่า “คนสั่งการ” อยู่บนหลังคาห้องควบคุม มันไม่มีแขน แต่มีสายเคเบิลสีดำคดเคี้ยวสามสายเชื่อมต่อกับระบบควบคุมรถโดยตรง หูหรือตาก็ไม่มีเช่นกัน เพราะใช้ระบบเลเซอร์ จีพีเอส […]

วงแหวนแห่งไฟ : จุดกำเนิดพสุธากัมปนาท

ด้วยพลังความร้อนใต้พื้นพิภพ และการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก นำไปสู่การเกิด วงแหวนแห่งไฟ ที่ทรงพลังและพร้อมจะปะทุได้ทุกเมื่อ วงแหวนแห่งไฟ (Ring of Fire) หรือที่รู้จักกันในชื่อ “แนวเทือกเขารอบมหาสมุทรแปซิฟิก” (Circum-Pacific Belt) คือ แนวภูเขาไฟที่ยังคงคุกรุ่นและร่องลึกก้นสมุทรที่มีความยาวรวมกันกว่า 40,000 กิโลเมตร ในมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของปรากฏการณ์แผ่นดินไหวกว่าร้อยละ 90 ที่เกิดขึ้นบนโลก วงแหวนแห่งไฟประกอบไปด้วยภูเขาไฟทั้งหมด 452 ลูก หรือกว่าร้อยละ 75 ของภูเขาไฟทั้งหมดที่ปรากฏอยู่บนโลก โดยครอบคลุมพื้นที่ในมหาสมุทรและประเทศในทวีปต่าง ๆ รวมกันถึง 31 ประเทศ ไม่ว่าจะเป็นประเทศโบลิเวีย บราซิล แคนาดา โคลัมเบีย ชิลี ฮอนดูรัส อินโดนีเซีย ญี่ปุ่น นิวซีแลนด์ ฟิจิ และสหรัฐอเมริกา การกำเนิด “วงแหวนแห่งไฟ” วงแหวนแห่งไฟ เกิดจากการเคลื่อนที่เข้าหากันของแผ่นเปลือกโลกหรือแผ่นธรณีภาค (Plate) เมื่อหลายล้านปีก่อน ซึ่งก่อให้เกิดการมุดตัวลงซ้อนกันในบริเวณที่เรียกว่า “เขตมุดตัวของเปลือกโลก” (Subduction Zone) ใต้มหาสมุทร และการมุดตัวลงของแผ่นธรณีภาคนี้ […]

ทฤษฎีของ งานและพลังงาน

งานและพลังงาน คือศาสตร์หนึ่งในสาขาวิชาฟิสิกส์ที่มีการนำมาประยุกต์ใช้ในเทคโนโลยีต่างๆ เพื่ออำนวยความสะดวกในการดำเนินชีวิตของมนุษย์ งานและพลังงาน งาน (Work)  คือ ปริมาณของพลังงานที่เป็นผลมาจากแรงซึ่งกระทำต่อวัตถุ ก่อนส่งผลให้วัตถุดังกล่าวเคลื่อนที่ไปตามแนวแรงได้ในระยะทางหนึ่ง ซึ่งในระบบเอสไอ (SI) งานเป็นปริมาณสเกลาร์ (Scalar) เช่นเดียวกับพลังงาน มีหน่วยเป็นนิวตันเมตร (N•m) หรือ จูล (J) สามารถคำนวณได้จากความสัมพันธ์ ดังต่อไปนี้ W = F x s เมื่อ W = งานที่เกิดขึ้นจากแรงกระทำ   F = แรงที่กระทำต่อวัตถุ มีหน่วยเป็นนิวตัน (N) s = ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปตามแนวแรง มีหน่วยเป็นเมตร (m)  ในทางฟิสิกส์ งานจะเกิดขึ้นได้ ต่อเมื่อมีแรงมากระทำต่อวัตถุ แล้วทำให้วัตถุมีการกระจัดอยู่ในทิศทางหรือในแนวเดียวกันกับแรง เช่น เมื่อยกกล่องที่มีน้ำหนัก 30 นิวตัน ขึ้นจากพื้นไปวางบนชั้นหนังสือที่สูงจากพื้น 1.2 เมตร งานที่เกิดขึ้นจากแรงกระทำดังกล่าว สามารถคำนวณได้จากสูตร W = […]

ประชากร ในระบบนิเวศ

ทฤษฎีเรื่อง ประชากร (Population) เป็นเรื่องที่นำมาประยุกต์ใช้กับสิ่งมีชีวิตต่างๆ เพื่อประเมินและคาดการณ์ปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต เช่น การกระจายพันธุ์ จำนวนประชากรในพื้นที่ โอกาสการรอดชีวิต และโอกาสการเกิดชนิดพันธุ์ใหม่ ประชากร (Population) คือ กลุ่มของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน (Single Species) ที่อาศัยอยู่ร่วมกันในพื้นที่หรือในอาณาบริเวณเดียวกัน ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง โดยมีการทำกิจกรรมร่วมกันหรือมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันภายในกลุ่มประชากรดังกล่าว การอาศัยอยู่ร่วมกันเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิต ก่อให้เกิดลักษณะเฉพาะของกลุ่มประชากร เช่น ขนาดหรือจำนวนประชากร (Population Size) และความหนาแน่น (Population Density) ซึ่งเป็นคุณสมบัติสำคัญในการศึกษาประชากรในระบบนิเวศ จากทั้งอัตราการเกิด-การตาย การอพยพเข้า-ออก และการกระจายตัวของกลุ่มอายุ ตลอดจนความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นภายในกลุ่ม ทั้งในด้านการช่วยเหลือเกื้อกูล การแก่งแย่งแข่งขันกัน และความสัมพันธ์หลายรูปแบบที่มีต่อกลุ่มประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ ในระบบนิเวศ ลักษณะสำคัญของประชากร ความหนาแน่นประชากร (Population Density) คือ จำนวนประชากรต่อหน่วยพื้นที่ สำหรับสิ่งมีชีวิตบนบก หรือต่อหน่วยปริมาตรสำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำ  การกระจายตัวของประชากร (Dispersion) คือ การกระจายตัวของสมาชิกภายในกลุ่มประชากรในพื้นที่อยู่อาศัย โดยมีปัจจัยทางสภาพแวดล้อมที่ส่งผลต่อลักษณะการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตดังกล่าว การกระจายของประชากรสามารถจำแนกออกเป็น 3 […]

ปลาบึก : ราชินีแห่งสายน้ำ

(ภาพบน) นักสำรวจของเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก เซบ โฮแกน (ซ้าย) กำลังช่วยเหลือเจ้าหน้าที่กรมประมงของกัมพูชาติดแท็กติดตามและปล่อยกลับสู่แม่น้ำโขง ซึ่งชาวประมงจับได้ใกล้กับกรุงพนมเปญ เมื่อวันที่ 9 พฤศจิกายน 2558 / ภาพถ่ายได้รับความอนุเคราะห์จาก THE UNIVERSITY OF NEVADA, RENO ปลาบึก เป็นปลาน้ำจืดไม่มีเกล็ดที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ขนาดตัวเต็มวัยยาวประมาณ 3 เมตร มีน้ำหนักมากกว่า 250 กิโลกรัม แต่เดิมเป็นปลาเฉพาะถิ่น (endemic species) ที่พบเฉพาะในแม่น้ำโขงและแม่น้ำสาขาเท่านั้น ปัจจุบัน จำนวนประชากร ปลาบึก มีจำนวนน้อยมาก และอยู่ในกลุ่มสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ (Endangered species) ปลาบึกมีชื่อสามัญว่า Mekong giant catfish (Pangasianodon gigas) อาหารของปลาบึกคือพืชน้ำและตะไคร่น้ำ ในประเทศไทยพบการกระจายตัวอยู่ในแม่น้ำโขงตั้งแต่จังหวัดเชียงรายจนถึงจังหวัดอุบลราชธานี ที่ผ่านมา ปลาบึกเป็นปลาที่สร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจให้กับชาวประมงพื้นบ้านเป็นอย่างมาก แต่เนื่องจากประชากรปลาไม่สามารถสืบพันธุ์และเจริญเติบโตทันความต้องการ รวมทั้งปัจจัยการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของแม่น้ำโขง ส่งผลให้จำนวนประชากรปลาบึกตามธรรมชาติลดลงอย่างต่อเนื่อง กรมประมงจึงได้พยายามดำเนินการเพาะขยายพันธุ์ จนประสบผลสำเร็จครั้งแรกในปี 2526 ซึ่งจากความสำเร็จดังกล่าวทำให้การศึกษาทางอนุกรมวิธานของปลาบึกสมบูรณ์ยิ่งขึ้น […]

การระบาดใหญ่เปลี่ยนมนุษย์เราอย่างไร

โลงบรรจุศพชาวต่างชาติคนหนึ่งที่เสียชีวิตช่วงโควิด-19 มี การระบาดใหญ่ ไปทั่วโลก เก็บไว้ในสถานที่เก็บศพแห่งหนึ่งที่เมืองมิลานเพื่อรอส่งกลับประเทศ สถานที่เก็บศพในแคว้นลอมบาร์ดีของอิตาลีมีศพแน่น จนต้องส่งไปเผาในภูมิภาคอื่น (ภาพถ่าย: กาบรีแอล กาลิมเบอร์ตี) เราจะจดจำบทเรียนต่างๆ ที่ได้ หลังหายนะครั้งนี้ผ่านพ้นไปหรือไม่ เมื่อต้นเดือนมีนาคมที่ผ่านมา ขณะที่ การระบาดใหญ่ ของโควิด-19 ลุกลามอย่างรวดเร็วไปทั่วโลก เรือตรวจการณ์ ไพก์ ของหน่วยยามฝั่งสหรัฐฯ แล่นโต้คลื่นไปยังเรือสำราญ แกรนด์พรินเซส ที่จอดทอดสมออยู่ห่างจากชายฝั่งแคลิฟอร์เนีย 23 กิโลเมตร เพื่อส่งทีมแพทย์กู้ภัยพิบัติไปคัดแยกผู้ป่วย ออกจากผู้โดยสารที่ดูปกติอื่นๆ ราว 3,500 คนบนเรือและเตรียมส่งผู้ป่วยขึ้นฝั่ง บนเรือ ไพก์ ไมเคิล คัลลาแฮน ผู้เชี่ยวชาญด้านโรคติดต่อผู้มีประสบการณ์หลายสิบปีใน “พื้นที่ระบาด” ทั่วโลก พร้อมทีมงานรออยู่ ในตอนนั้น ทั้งโลกกำลังกระโจนเข้าสู่สภาวะที่ไม่มีใครรู้จักมาก่อน หรือควรจะเรียกว่าสภาวะที่ถูกลืมไปแล้วมากกว่า โรคระบาด (epidemic) สร้างความเจ็บปวดให้มนุษย์เสมอ และ การระบาดใหญ่ ทั่วโลก (pandemic) ก็เกิดตั้งแต่มนุษย์อพยพไปทั่วโลกแล้ว โรคเหล่านั้นสอนบทเรียนสำคัญๆ ให้เรา ถ้าเพียงแต่เราจะรู้จักจดจำไว้บ้าง ทั้งในยามเหนื่อยล้าและโล่งใจหลังอันตรายผ่านพ้นไปแล้ว การระบาดทั่วโลกชนิดใหม่ๆ […]

ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity)

ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity) คือ คำจำกัดความของการมีสิ่งมีชีวิตนานาชนิดบนโลกใบนี้ ไม่ว่าจะเป็นการดำรงอยู่ของพืช สัตว์ แบคทีเรีย เชื้อรา หรือมนุษย์ ต่างล้วนอาศัยอยู่ในถิ่นฐานเฉพาะของตนตามภูมิภาคต่าง ๆ ทั่วโลก ดำเนินชีวิตอยู่ภายในระบบนิเวศที่มีสภาพภูมิประเทศ ภูมิอากาศและสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย จากการสะสม ปรับปรุง เปลี่ยนแปลง ตลอดจนถึงการวิวัฒนาการ เพื่อความอยู่รอดตลอดระยะเวลาหลายล้านปีที่ผ่านมา ทำให้การคงอยู่ของความแตกต่างในสิ่งมีชีวิตแต่ละสายพันธุ์และความหลากหลายภายในชนิดพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเหล่านั้น กลายเป็นองค์ประกอบและพื้นฐานสำคัญของธรรมชาติและระบบนิเวศของโลก ความหลากหลายทางชีวภาพ สามารถจำแนกออกเป็น 3 ระดับ คือ ความหลากหลายทางพันธุกรรม (Genetic Diversity) หมายถึง ความแปรผันทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นภายในประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน เป็นความแตกต่างของสารพันธุกรรมภายในสิ่งมีชีวิตแต่ละชีวิตที่ได้รับการถ่ายทอดจากบรรพบุรุษผ่านทางหน่วยพันธุกรรมหรือ “ยีน” (Gene) ซึ่งส่งผลให้เกิดความเป็นเอกลักษณ์ ลักษณะเด่น หรือความแตกต่างขึ้นภายในประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้น ๆ เช่น การมีสีสันและลวดลายที่หลากหลายของหอยทาก “โกลฟว์ สเนล” (Grove Snail) รวมถึงการมีสีของเส้นผม สีของผิวหนัง และสีของนัยน์ตาแตกต่างกันออกไปในประชากรของมนุษย์    ความหลากหลายทางชนิดพันธุ์ (Species Diversity) หมายถึง ความแปรผันทางชนิดพันธุ์ (Species) ที่เกิดขึ้นในระดับกลุ่มของสิ่งมีชีวิต […]

น้ำบาดาล (Groundwater)

น้ำบาดาล เป็นหนึ่งในแหล่งน้ำที่มนุษย์ได้นำมาใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลาย ทั้งการอุปโภคและบริโภค และเป็นแหล่งน้ำสำคัญในหลายภูมิภาค น้ำบาดาล (Groundwater) คือ น้ำใต้ดินที่ถูกกักเก็บและสะสมอยู่ภายในช่องว่างและรอยแตกของชั้นหินและชั้นดินตะกอนลึกลงไปใต้พื้นดิน จากการหมุนเวียนของ “วัฏจักรน้ำ” (Hydrologic Cycle) ในธรรมชาติ ซึ่งมีจุดกำเนิดจากหยาดน้ำฟ้า (Precipitations) หรือน้ำในบรรยากาศ (Atmospheric Water) ไม่ว่าจะอยู่ในรูปของน้ำฝน หิมะ เมฆหมอก หรือไอน้ำ ที่ตกลงสู่ผืนดินจนกลายเป็นน้ำผิวดิน (Surface Water) ให้กำเนิดแม่น้ำ ลำคลอง และมหาสมุทร น้ำผิวดินบางส่วนไหลลงสู่ใต้ดิน ซึมอยู่ภายในช่องว่างของเม็ดดินกลายเป็นน้ำในดินที่สามารถระเหยกลับไปเป็นน้ำฟ้าอีกครั้ง เมื่อถูกแสงแดดแผดเผา แต่ยังน้ำบางส่วนที่ไหลลึกลงไปสู่ชั้นหินและชั้นดินตะกอนด้านล่าง เติมเต็มช่องว่างและรอยแตกของชั้นหินเหล่านั้น จนกลายเป็นจุดกำเนิดของแหล่งน้ำใต้ดิน (Subsurface Water) หรือน้ำบาดาลนั่นเอง น้ำใต้ดินสามารถจำแนกออกเป็น 2 อาณาเขต คือ 1. เขตอิ่มอากาศ (Unsaturated Zone) คือ เขตที่ปริมาณของน้ำใต้ดินที่มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา โดยมักแปรผันไปตามฤดูกาล ส่งผลให้เขตอิ่มอากาศจัดเป็นประเภทชั้นหินอุ้มน้ำแบบเปิด (Unconfined Aquifer) ซึ่งอยู่ลึกลงไปจากผิวดินไม่มากนัก นับเป็นส่วนของน้ำใต้ดินที่ยังคงมีช่องว่างหรือมวลอากาศแทรกอยู่ร่วมกับมวลของน้ำที่ถูกกักเก็บภายในชั้นหินใต้ดิน โดยเขตอิ่มอากาศยังสามารถแบ่งออกเป็น 3 […]

ความหมายและความสำคัญของ พื้นที่ชุ่มน้ำ

พื้นที่ชุ่มน้ำ (Wetlands) คือ พื้นที่ซึ่งมีน้ำเป็นปัจจัยหลักในการกำหนดหรือควบคุมสภาพแวดล้อมและลักษณะการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต โดยทั่วไปแล้ว พื้นที่ชุ่มน้ำ เกิดจากการที่ระดับน้ำใต้ดิน (Water Table) อยู่ใกล้กับผิวดินมาก ส่งผลให้พื้นที่ดังกล่าวมีน้ำเอ่อล้นขึ้นมาหรืออาจถูกน้ำท่วมขังเป็นบริเวณกว้าง ดังนั้น ความหมายของพื้นที่ชุ่มน้ำจึงครอบคลุมถึงทุกพื้นที่ซึ่งมีลักษณะทางภูมิประเทศเป็นที่ราบลุ่ม พื้นที่ชื้นแฉะ หรือเป็นแหล่งน้ำที่มีระดับน้ำเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา มีการไหลเวียนของน้ำตามฤดูกาล หรืออาจมีระดับน้ำขังคงที่ถาวร รวมไปถึงบริเวณริมชายฝั่งทะเลและพื้นที่ในทะเลบางส่วนที่มีความลึกหรือระดับน้ำไม่เกิน 6 เมตร เมื่อกระแสน้ำลดลงถึงจุดต่ำสุด จากลักษณะทางกายภาพที่กล่าวมา ส่งผลให้พื้นที่ชุ่มน้ำมีองค์ประกอบของพืชพรรณและสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ที่หลากหลาย เนื่องจากมีระบบนิเวศที่อยู่ทั้งในเขตน้ำจืด น้ำกร่อย และน้ำเค็ม รวมถึงพื้นที่ชุ่มน้ำที่เกิดขึ้นจากการสร้างสรรค์ของมนุษย์ เช่น  นาข้าว นากุ้ง และอ่างเก็บน้ำ เป็นต้น พื้นที่ชุ่มน้ำสามารถจำแนกออกเป็น 6 ประเภท ดังนี้   พื้นที่ชุ่มน้ำทางทะเลและชายฝั่ง (Marine and Coastal Wetlands) หมายถึง บริเวณในทะเลและริมชายฝั่งทะเล ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ไม่อยู่ภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำจากแม่น้ำ เช่น ทะเลสาบน้ำเค็ม (Lagoon) หาดทราย (Beach) และแนวปะการัง (Coral Reef) […]

แร่และหิน (Minerals and Rocks)

แร่และหิน เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่นำมาประยุตก์ใช้ในงานอุตสาหกรรมในวงกว้าง และสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจให้กับหลายประเทศ แร่ (Minerals) คือ ธาตุหรือสารประกอบอนินทรีย์ (Inorganic Compound) ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ประกอบด้วยอะตอมของธาตุตั้งแต่ 1 ชนิดขึ้นไป มีโครงสร้างภายในเป็นผลึก จึงมีสถานะเป็นของแข็ง อีกทั้งยังมีองค์ประกอบทางกายภาพและทางเคมีที่ค่อนข้างเสถียรและแน่นอน ซึ่งส่งผลให้แร่มีคุณสมบัติเฉพาะตัวที่เปลี่ยนแปลงได้อย่างจำกัด คุณสมบัติทางกายภาพของแร่ ผลึก (Crystal) คือ โครงสร้างทางกายภาพที่เป็นผลมาจากการจัดเรียงตัวของอะตอมหรือโมเลกุลของธาตุที่ประกอบอยู่ภายในแร่ต่าง ๆ เกิดเป็นรูปทรงสามมิติที่มีระนาบ มีสมมาตร และมีการจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบ แร่บางชนิดประกอบขึ้นจากธาตุชนิดเดียวกัน แต่มีรูปทรงผลึกแตกต่างกันออกไป เช่น เพชร (Diamond) และกราไฟต์ (Graphite) แนวแตกเรียบ (Clevage) คือ รอยแตกระนาบที่เรียบไปตามโครงสร้างอะตอมในผลึกแร่ โดยทั่วไปรอยแตกนี้จะขนานไปตามผิวหน้าของแร่ รอยแตก (Fracture) คือ รอยแตกที่ไม่สม่ำเสมอหรือมีทิศทางไม่แน่นอนบนผิวของแร่ ความถ่วงจำเพาะ (Specific Gravity) คือ อัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของสสารต่อน้ำหนักของน้ำ ณ อุณหภูมิหนึ่ง โดยทั่วไป แร่โลหะจะมีความถ่วงจำเพาะมากกว่าแร่อโลหะ ความแข็ง (Hardness) คือ ความแข็งแรงทนทานต่อแรงกระทำจากภายนอกของแร่ […]