จับชีพจรแห่งปฐพี - National Geographic Thailand

จับชีพจรแห่งปฐพี

เรื่อง ปีเตอร์ มิลเลอร์

แค่ภาพจากหน้าต่างก็แย่พอแล้ว ขณะเครื่องบินวิจัยของเขาบินผ่านแนวป่าสนซีคัวยายักษ์ในแคลิฟอร์เนีย

เกรก แอสเนอร์ มองเห็นความเสียหายที่เกิดจากภัยแล้งยาวนานสี่ปี แต่เมื่อผละจากหน้าต่างไปดูจอภาพในห้องปฏิบัติการลอยฟ้า สิ่งที่เห็นยิ่งน่าตกใจกว่า หลายจุดในป่าเป็นสีแดง “แสดงถึงความเครียดขั้นรุนแรงครับ” เขาว่า

ภาพดิจิทัลเหล่านี้มาจากระบบกราดตรวจสามมิติ (3-D Scanning System) ที่แอสเนอร์ นักนิเวศวิทยาสังกัดสถาบันคาร์เนกีเพื่อวิทยาศาสตร์ (Carnegie Institution for Science) เพิ่งติดตั้งในเครื่องบินใบพัดของเขา  ระบบจะกราดแสงเลเซอร์สองลำไปยังหมู่ไม้ ขณะที่กล้องสเปกโทรมิเตอร์คู่สร้างโดยห้องปฏิบัติการไอพ่นหรือเจพีแอล (Jet Propulsion Laboratory: JPL) ขององค์การนาซา ซึ่งคอยบันทึกแสงแดดหลายร้อยความยาวคลื่น ตั้งแต่ย่านที่ตาเห็นถึงแสงอินฟราเรดที่สะท้อนขึ้นมาจะเผยรายละเอียดองค์ประกอบทางเคมีของต้นไม้ถึงขนาดที่สามารถระบุชนิดของต้นไม้แต่ละต้น และแม้กระทั่งบอกได้ว่าไม้ต้นไหนดูดซึมน้ำไว้เท่าใด อันเป็นเครื่องบ่งชี้ถึงสุขภาพ จากแผนสีที่เขาเลือกใช้วันนั้นแสดงว่า ต้นไม้ที่ขาดน้ำจะเห็นเป็นสีแดงสด

ภาพอาจดูน่ากลัว แต่นี่คือแนวทางใหม่สำหรับการมองโลก “ระบบนี้ผลิตแผนที่ซึ่งบอกเราเกี่ยวกับระบบนิเวศได้ภายในการบินผ่านเที่ยวเดียว มากกว่าที่การทำงานภาคพื้นดินทั้งชีวิตอาจจะสร้างได้นะครับ” แอสเนอร์เขียนในภายหลัง และหอสังเกตการณ์ลอยฟ้าคาร์เนกีของเขาก็เป็นเพียงแนวหน้าของกระแสที่กำลังมาแรงเท่านั้น

เทคโนโลยีเซนเซอร์ที่ล้ำยุคเป็นเครื่องมือที่ดีขึ้นเรื่อยๆในการติดตามสัญญาณชีพของโลก เมื่อปี 2014 ต่อต้นปี 2015 องค์การนาซาส่งภารกิจสำคัญห้าภารกิจขึ้นสู่อวกาศเพื่อเฝ้าติดตามและสังเกตการณ์โลก (สองภารกิจคือการติดตั้งอุปกรณ์ใหม่บนสถานีอวกาศ) ทำให้จำนวนรวมกลายเป็น 19 ภารกิจ  องค์การอวกาศจากบราซิล จีน ยุโรป และที่อื่นก็เข้าร่วมด้วย “ไม่ต้องสงสัยเลยครับว่า ตอนนี้เราอยู่ในยุคทองของงานรับรู้จากระยะไกล (remote sensing)” ไมเคิล ไฟรลิค ผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์โลกขององค์การนาซา บอก

ต้องบอกไว้ก่อนว่า ข่าวคราวจากดวงตาทั้งหลายบนท้องฟ้าส่วนใหญ่ไม่ใช่ข่าวดี เพราะมักเป็นประจักษ์พยานว่า  โลกอยู่ท่ามกลางความเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ตั้งแต่ธารน้ำแข็งที่กำลังละลายและป่าดงดิบที่หดหาย ไปจนถึงระดับที่สูงขึ้นและเรื่องอื่นๆ  แต่ในยุคที่ผลกระทบต่อโลกอันเกิดจากน้ำมือมนุษย์มาถึงจุดร้ายแรงอย่างไม่เคยเป็นมาก่อน เซนเซอร์ล้ำยุคดังกล่าวก็ช่วยให้การเฝ้าติดตามและเข้าใจผลกระทบเหล่านั้นเป็นไปได้อย่างไม่เคยมีมาก่อนเช่นกัน และถึงแม้จะไม่ใช่ยารักษาโลกที่กำลังป่วยไข้ แต่อย่างน้อยก็ช่วยให้การวินิจฉัยโรคแม่นยำขึ้น เพียงเท่านี้ก็พอจะเป็นความหวังได้บ้างแล้ว

แม้สุขภาวะของโลกจะเผชิญความท้าทายนานัปการ แต่ที่ผ่านมาโลกก็ยังหยัดยืนอยู่ได้อย่างน่าทึ่ง ในจำนวนคาร์บอนไดออกไซด์ปีละ 37,000 ล้านตันที่ปล่อยสู่บรรยากาศจากกิจกรรมของมนุษย์ มหาสมุทร ผืนป่า และทุ่งหญ้า ก็ยัง ดูดซับไว้ได้ถึงครึ่งหนึ่ง แต่ยังไม่มีใครรู้ว่า ถึงจุดไหนที่ผู้แบกรับจะถึงจุดอิ่มตัว กระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นักวิจัยยังไม่มีหนทางหรือวิธีการที่แยบคายพอที่จะวัดการไหลเวียนของคาร์บอนในธรรมชาติเลย

สถานการณ์เปลี่ยนไปในเดือนกรกฎาคม ปี 2014 เมื่อองค์การนาซาส่งดาวเทียมโอซีโอ-2 (Orbiting Carbon Observatory-2: OCO2)  ขึ้นสู่วงโคจร ตามคำพูดของผู้จัดการโครงการ ดาวเทียมดวงนี้ได้รับการออกแบบให้ “เฝ้าดูโลกหายใจ” กล่าวคือสามารถวัดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปลดปล่อยหรือดูดซับโดยภูมิภาคใดๆของโลกด้วยความแม่นยำถึงหนึ่งในล้านส่วน แผนที่ทั้งโลกชุดแรกๆที่ได้จากข้อมูลของดาวเทียมโอซีโอ-2 แสดงกลุ่มเมฆคาร์บอนดออกไซด์ลอยขึ้นจากออสเตรเลียตอนเหนือ แอฟริกาตอนใต้ และบราซิลตะวันออก ที่ซึ่งป่าถูกแผ้วถางและเผาป่าเพื่อทำเกษตร

เกรก แอสเนอร์กับทีมงานเคยขบคิดปริศนาเรื่องที่ไปของคาร์บอนด้วยเช่นกัน ก่อนขึ้นบินตระเวนเหนือผืนป่าในแคลิฟอร์เนีย พวกเขาบินตรวจตราป่าเขตร้อนขนาด 720,000 ตารางกิโลเมตรในประเทศเปรูอยู่หลายปีเพื่อคำนวณปริมาณคาร์บอนในผืนป่า

ในเวลานั้น เปรูกำลังหารือกับพันธมิตรนานาชาติเกี่ยวกับวิธีการปกป้องป่าดิบชื้นของประเทศ แอสเนอร์สามารถชี้ให้เห็นได้ว่า พื้นที่ป่าที่ถูกบุกรุกหรือคุกคามมากที่สุดจากการทำป่าไม้  กิจกรรมการเกษตร หรือการพัฒนาแหล่งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนได้มากที่สุดด้วยเช่นกัน หรือคิดเป็นปริมาณราวหกพันล้านตัน แอสเนอร์บอกว่า การรักษาพื้นที่เหล่านั้นจึงไม่เพียงช่วยกักเก็บคาร์บอนไว้ แต่ยังปกป้องชนิดพันธุ์พืชและสัตว์อีกนับไม่ถ้วนด้วย

ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า องค์การนาซาวางแผนจะส่งภารกิจใหม่ห้าภารกิจเพื่อศึกษาวัฏจักรน้ำ พายุเฮอร์ริเคน และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ  เครื่องมือสังเกตโลกชื่อคิวบ์แซตส์ (CubeSats) ซึ่งมีขนาดเล็กมาก บางชิ้นเล็กกว่าฝ่ามือ  จะขออาศัยภารกิจอื่นพาขึ้นสู่ห้วงอวกาศ   สำหรับนักวิทยาศาสตร์อย่างแอสเนอร์  ความจำเป็นเร่งด่วนนั้นชัดเจน “โลกกำลังอยู่ในสถานะที่ทุกอย่างเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วครับ หลายอย่างเปลี่ยนไปในทางที่เรายังไม่มีวิทยาศาสตร์รองรับ” เขาบอก

 

 

เรื่องแนะนำ

ภาพนี้ต้องขยาย : เวหา

  ภาพโดย : แพทริเซีย เอดมันด์ส เมืองใหญ่หลายแห่งมีสิ่งหนึ่งที่เหมือนกัน นั่นคือ ทิวแถวของตึกระฟ้า ด้านหน้าอาคารรูปสี่เหลี่ยม และดาดฟ้ารูปเรขาคณิต แล้วอะไรเล่าที่บอกเป็นนัยว่าภาพถ่ายซึ่งได้รับการเผยแพร่เมื่อปี 1951 นี้เป็นภาพของมหานครนิวยอร์ก ตรงกลางภาพคือหอส่งสัญญาณโทรทัศน์บนยอดตึกเอ็มไพร์สเตต และตรงกลางของหอคือช่างเหล็กชาวอเมริกันพื้นเมืองเผ่าโมฮอว์ก ในช่วงปลายทศวรรษ 1880 บริษัทสร้างสะพานสัญชาติแคนาดาจ้างชนเผ่าโมฮอว์กหลายคน ซึ่งอาศัยอยู่ในเขตสงวนกาห์นาวาเกใกล้เมืองมอนทรีออลของประเทศแคนาดา ให้ทำงานในโครงการก่อสร้าง สมาชิกของชนเผ่านี้พิสูจน์ตัวเองให้เห็นว่าไม่กลัวความสูงและ “แคล่วคล่องราวกับแพะ” ตามคำเปรียบเปรยของเจ้าหน้าที่คนหนึ่งของบริษัท ชื่อเสียงอันลือลั่นนี้ทำให้มีผู้เสนองานในสหรัฐฯให้ทำมากขึ้น ทุกวันนี้ ชนเผ่าโมฮอว์กยังคงเดินทางจากแคนาดามาทำงานเป็น “ช่างเหล็กบนที่สูง” ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา ช่างเหล็กชาวโมฮอว์กหลายต่อหลายรุ่นทำงานหนักบนตึกระฟ้าและโครงการสร้างสะพานเกือบทุกแห่งในมหานครนิวยอร์ก การทรงตัวอย่างมั่นคงบนคานเหล็ก ณ ความสูงชวนวิงเวียนเช่นนี้ทำให้พวกเขาได้รับการขนานนามด้วยความนับถือว่า “นักท่องเวหา”

ข้ามแดนมัจจุราช

เรื่อง โรบิน มาแรนตซ์ เฮนิก ภาพถ่าย ลินน์ จอห์นสัน นักวิทยาศาสตร์ศึกษาการมีชีวิตอยู่ของเราว่าไม่ได้เป็นเหมือนสวิตช์เปิดปิดที่ “เปิด” หมายถึงมีชีวิต และ “ปิด” หมายถึงตาย แต่เป็นสวิตช์หรี่ไฟที่สามารถปรับระดับความเข้มระหว่างสีขาวกับสีดำได้หลายระดับ ในเขตสีเทานั้น ความตายอาจไม่ใช่ภาวะที่ถาวรเสมอไป ชีวิตอาจยากจะนิยาม หนำซ้ำบางคนยังข้ามเส้นแบ่งอันยิ่งใหญ่นี้ไปและกลับมาได้ และบางครั้งก็สามารถบรรยายสิ่งที่พวกเขาเห็น ณ อีกด้านหนึ่งของเส้นแบ่งนั้นได้อย่างละเอียด การตายเป็น “กระบวนการที่ค่อยเป็นค่อยไป ไม่ใช่เกิดขึ้นทันทีทันใด” แซม พาร์เนีย แพทย์สาขาเวชบำบัดวิกฤติ  เขียนไว้ในหนังสือ กำจัดความตาย (Erasing Death) ของเขา การตายคือการที่ร่างกายทุกส่วนขาดเลือดไปเลี้ยง แม้หัวใจจะหยุดเต้น แต่อวัยวะต่างๆไม่ได้ตายในทันที เขาเขียนไว้ว่า ความจริงแล้ว อวัยวะเหล่านั้นยังคงมีชีวิตอยู่ได้อีกพักใหญ่นั่นหมายความว่า “ช่วงเวลาพักใหญ่หลังความตาย  และความตายยังสามารถย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์” ว่าแต่ความตายซึ่งเป็นภาวะถาวรจะย้อนกลับได้อย่างไรเล่า  และการรับรู้ระหว่างก้าวผ่านเขตสีเทามีลักษณะอย่างไร มาร์ก รอท นักชีววิทยาในเมืองซีแอตเทิล ทำการทดลองให้ร่างกายของสัตว์อยู่ในสภาวะหยุดทำงาน โดยใช้สารเคมี ซึ่งเป็นส่วนผสมของสารละลายที่ลดการเต้นของหัวใจและเมแทบอลิซึมลงจนใกล้เคียงกับระดับของการจำศีล จุดประสงค์ของเขาคือ ทำให้ผู้ป่วยที่มีอาการหัวใจล้ม “มีความเป็นอมตะเล็กน้อย” จนกว่าจะพ้นภาวะวิกฤติที่ทำให้พวกเขาเฉียดตาย ในเมืองบอลทิมอร์และพิตต์สเบิร์ก ทีมรักษาผู้บาดเจ็บซึ่งนำโดยศัลยแพทย์ แซม […]

ภาษาภาพ : ประจำเดือนมีนาคม

ญี่ปุ่น แสงอาทิตย์อัสดงอาบไล้เมะโอะโตะอิวะ (“ศิลาสมรส”) อันศักดิ์สิทธิ์เป็นสีนวลตา เกาะหินโด่งสองเกาะนอกชายฝั่งเมืองฟุตะมิซึ่งผูกร้อยกันไว้ด้วยเชือกฟางเส้นหนานี้ เป็นสัญลักษณ์ของอิซะนะงิ (ซ้าย) และอิซะนะมิ เทพเจ้าในศาสนาชินโตที่กล่าวกันว่าเป็นผู้สร้างประเทศญี่ปุ่น ภาพโดย ดาวีเด เลนา จีน ความหนาวเย็นพบกับความแบ่งบานที่สวนแห่งหนึ่งในเมืองฮามี่ ซึ่งต้นไม้ที่กำลังออกดอกและได้น้ำเมื่อคืนก่อนมีน้ำแข็งห้อยย้อยลงมาในช่วงที่อากาศหนาวเย็นฉับพลันอยู่นานสองวันเมื่อเดือนเมษายน ต้นไม้ที่ทนต่ออากาศหนาวชนิดนี้จะอยู่รอดเพื่อผลิบานในปีถัดไป แต่อุณหภูมิที่ลดลงอย่างกะทันหันทำลายพืชผลจำนวนมากในพื้นที่แถบนี้ ภาพโดย STR/AFP/GETTY IMAGES เกาหลีเหนือ เด็กนักเรียนวัยเยาว์ในเมืองเซนวีจูเต้นรำให้กลุ่มนักท่องเที่ยวชาวจีนชมเป็นประจำ เมืองชายแดนซึ่งมีแม่น้ำยาลู่คั่นจากเมืองต้านตงของจีนนี้เปิดรับนักท่องเที่ยวจากประเทศเพื่อนบ้านมานานแล้ว และเริ่มต้อนรับนักท่องเที่ยวชาวตะวันตกบางส่วนเมื่อปี 2013 ภาพโดย หวังจ้าว, AFP/GETTY IMAGES

เปลี่ยนโลกด้วยมือเรา

  เรื่อง  โรเบิร์ต คุนซิก ภาพถ่าย ลูกา โลกาเตลลี เยอรมนีกำลังริเริ่มการเปลี่ยนผ่านครั้งสำคัญที่เรียกว่า เอแนร์จีเวนเดอ (energiewende) หรือการปฏิวัติพลังงานที่บรรดานักวิทยาศาสตร์เห็นว่า สักวันหนึ่งทุกประเทศจำเป็นต้องทำเพื่อป้องกันหายนะจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ  และในบรรดาชาติอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ด้วยกัน เยอรมนีถือเป็นผู้นำในเรื่องนี้  เมื่อปีที่แล้ว การผลิตไฟฟ้าราวร้อยละ 27 ของเยอรมนีได้มาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น ลมและแสงอาทิตย์ เพิ่มขึ้นจากทศวรรษก่อนถึงสามเท่า การเปลี่ยนแปลงนี้ถูกเร่งให้เร็วขึ้นหลังภัยพิบัติที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะในญี่ปุ่นเมื่อปี 2011 ซึ่งทำให้นายกรัฐมนตรีอันเกลา แมร์เคิล ประกาศจะปิดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้ง 17 แห่งภายในปี 2022 จนถึงขณะนี้ เยอรมนีปิดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไปแล้วเก้าแห่ง และผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนได้สูงกว่าปริมาณที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งเก้าแห่งนั้นเคยผลิตได้เสียอีก อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ทำให้เยอรมนีมีบทบาทสำคัญยิ่งต่อโลกคือคำถามที่ว่า เยอรมนีจะเป็นผู้นำการลด ละ เลิก การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลได้หรือไม่ นักวิทยาศาสตร์ชี้ว่า พอถึงปลายศตวรรษนี้ การปล่อยคาร์บอนที่ทำให้โลกร้อนขึ้นต้องลดลง จนแทบเหลือศูนย์ เยอรมนีซึ่งมีเศรษฐกิจใหญ่เป็นอันดับสี่ของโลกให้คำมั่นว่าจะลดการปล่อยคาร์บอนครั้งใหญ่ กล่าวคือลดลงจากปี 1990 ให้ได้ร้อยละ 40 ภายในปี 2020 และลดลงอย่างน้อยร้อยละ 80 ภายในปี 2050 ตอนนี้คำสัญญาเหล่านั้นจะเป็นจริงหรือไม่ยังไม่มีใครตอบได้ การปฏิวัติพลังงานของเยอรมนีเกิดจากรากหญ้า ได้แก่พลเมืองทั่วไปและกลุ่มองค์กรพลังงานภาคประชาชนที่ลงทุนในพลังงานหมุนเวียนคิดเป็นสัดส่วนถึงครึ่งหนึ่ง แต่บริษัทผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ซึ่งคงไม่เห็นดีเห็นงามกับการปฏิวัติพลังงานนี้กดดันให้รัฐบาลของแมร์เคิลชะลอการดำเนินการต่างๆ เยอรมนียังคงผลิตไฟฟ้าจากถ่านหินในปริมาณสูงกว่าพลังงานหมุนเวียนมากนัก […]