นาซาไขปริศนา “ทำไมระดับน้ำทะเลพุ่งสูงเกินคาด” ช่วยรับมือ ‘เมืองจมน้ำ’ ในอนาคต

จากข่าวที่น่าตื่นเต้นเมื่อสัปดาห์ก่อน ที่ว่า แผ่นน้ำแข็งในกรีนแลนด์ละลายจนไปสู่จุดที่ไม่สามารถย้อนกลับไปได้อีกแล้ว ส่งผลให้ทั่วโลกต่างตื่นตัวและตระหนักสิ่งสิ่งที่จะเกิดขึ้นตามมา องค์กรด้านอวกาศอย่างนาซาเองก็เช่นกัน หลายคนคงเคยได้ยินกันว่าระดับน้ำทะเลปัจจุบันนั้นสูงกว่าที่เคยคาดการณ์ไว้ แต่รู้หรือไม่ว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น หลังจากพยายามศึกษาสาเหตุที่แท้จริงของระดับน้ำทะเลที่พุ่งสูงขึ้นทุกที ในที่สุด นาซาก็ได้งานวิจัยใหม่ช่วยไขคำตอบเพิ่มขึ้นมาอีกชิ้น

เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลได้แม่นยำขึ้น อันจะนำไปสู่การทำนายผลกระทบที่ตามมา อาทิ น้ำท่วมพื้นที่ชายฝั่ง กระแสน้ำทะเลหนุนสูง ในอนาคตได้ดีขึ้น นาซาจึงพยายามพัฒนาเทคนิคใหม่ เพื่ออธิบายความแตกต่างระหว่างปริมาณน้ำทะเลที่มีบันทึกในอดีตและปริมาณที่วัดได้จริงในปัจจุบัน และตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ก็ได้ข้อมูลใหม่ที่ช่วยบ่งชี้ว่าอะไรที่มีส่วนเสริมให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นอย่างมากจนเกินคาดในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา ซึ่งจะช่วยให้เรารับมือกับระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นในอนาคตได้

ตัวอย่างของผลกระทบจากระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นที่เป็นรูปธรรม เห็นได้ชัดจากรายงานน้ำท่วมล่าสุดขององค์การบริหารสมุทรศาสตร์และบรรยากาศแห่งชาติ (National Oceanic and Atmospheric Administration: NOAA) ที่ระบุว่า ระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์น้ำท่วมตามแนวชายฝั่งของสหรัฐอเมริกาในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา และคาดว่ามันจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทั้งในแง่ของความถี่ พื้นที่ และระดับน้ำท่วมที่สูงขึ้นกว่าเดิม

ทบทวนข้อมูลเก่า หาปัจจัยซ่อนเร้นที่ทำให้น้ำทะเลสูงขึ้นเรื่อยๆ

  • ผลการศึกษาบอกว่าไม่ใช่การละลายของธารน้ำแข็งไม่ใช่ตัวแปรหลักอย่างเดียว
  • การสร้างเขื่อนทั่วโลกในยุค 70s ก็ช่วยชะลอการเพิ่มของน้ำทะเล
  • และมีการละลายของน้ำแข็งบนภูเขาก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่งของระดับน้ำทะเล

ก่อนหน้านี้ เป็นที่รู้กันว่า ปัจจัยที่ผลต่อการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล ได้แก่ การละลายของธารน้ำแข็ง (Glaciers) แผ่นน้ำแข็ง (Ice sheets) และอุณหภูมิของโลกที่สูงขึ้น (Warmer temperatures) เมื่อรวมแต่ละปัจจัยเข้าด้วยกัน ค่าประมาณของปริมาณน้ำทะเลควรตรงกับระดับน้ำทะเลที่นักวิทยาศาสตร์สังเกต แต่มันกลับไม่เป็นเช่นนั้น ทำให้นักวิทยาศาสตร์ตั้งคำถามว่า มันเกิดจากอะไร

ภาพจากภารกิจติดตามการละลายของแผ่นน้ำแข็งในกรีนแลนด์ (Oceans Melting Greenland: OMG) เมื่อปี 2017 ของนาซา
Credits: NASA/JPL-Caltech

จากงานวิจัยใหม่ที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 19 สิงหาคมที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับการวัดปริมาณน้ำในอดีต ช่วยให้คาดการณ์ได้ว่า ปัจจัยเหล่านี้จะส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลอย่างไร และมันจะส่งผลต่อเราอย่างไรในอนาคต

เป็นที่พูดกันมาเสมอมาว่า ระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 1.6 มิลลิเมตร (0.063 นิ้ว) ต่อปี ในช่วงปี 1900 ถึง 2018 แต่อันที่จริง ระดับน้ำทะเลตอนนี้เพิ่มขึ้นในอัตราที่เร็วกว่าช่วงใด ๆ ในศตวรรษที่ 20 การประมาณการก่อนหน้านี้ ซึ่งใช้ปัจจัยเพียงแค่มวลของน้ำแข็งที่ละลายและการขยายตัวของความร้อนในมหาสมุทรจึงไม่สามารถอธิบายอัตราความเร็วนี้ได้

ศูนย์ JPL (Jet Propulsion Laboratory) ของนาซา จึงตรวจสอบปัจจัยที่ทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้นตั้งแต่ปี 1900 ถึง 2018 อีกครั้ง ร่วมกับการใช้ข้อมูลจากดาวเทียม มาประมาณการค่าต่างๆ ในรูปแบบใหม่ เพื่อทำความเข้าใจระดับน้ำที่เปลี่ยนแปลงไปในอดีต

โทมัส เฟรดเดอริคส์ (Thomas Frederikse) นักวิจัยที่ JPL กล่าวถึงความจำเป็นในการทบทวนและตรวจสอบข้อมูลในอดีตว่า “นั่นเป็นปัญหา เราจะคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลในอนาคตได้แม่นยำอย่างไร หากไม่เข้าใจว่า ปัจจัยใดที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำในอดีต”

นักวิจัยพบว่า การประมาณความผันแปรของระดับน้ำทะเลทั่วโลกที่อิงจากการสังเกตกระแสน้ำ (Tide-gauge observations) ก่อนปี 1970 มีค่าสูงกว่าความเป็นจริงเล็กน้อย นอกจากนี้ยังพบว่า ปริมาณน้ำจากธารน้ำแข็งบนภูเขา (Mountain glacier meltwater) มีค่าสูงกว่าที่เคยประมาณการไว้ แต่ปริมาณน้ำจากส่วนนี้กลับมีผลต่อการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลลดลงเรื่อยๆ และพบว่าการสูญเสียมวลของธารน้ำแข็งและแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์ทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้น มาตั้งแต่ก่อนปี 1940 แล้ว

นอกจากนี้ การศึกษาใหม่ยังพบว่าในช่วงทศวรรษ 1970 ที่มีการสร้างเขื่อนถึงจำนวนมาก ระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นมาตลอดลดลงไปอย่างมาก เพราะเขื่อนกักเก็บน้ำไม่ให้ไหลลงสู่ทะเลได้ตามปกติ เฟรดเดอริคส์กล่าวถึงช่วงเวลานั้นว่า “มันเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจมาก ที่เราสร้างที่กักเก็บน้ำไว้ถึงระดับที่แทบจะหยุดการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลเลยทีเดียว”

อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ปี 1990 การสูญเสียแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์และแอนตาร์กติก บวกกับการกักเก็บน้ำจืดที่ลดลงเรื่อย ๆ และสภาพอากาศที่ร้อนขึ้นอย่างต่อเนื่องซึ่งส่วนใหญ่มหาสมุทรจะดูดซับความร้อนนี้เอาไว้ส่งผลให้ปริมาตรน้ำขยายตัว (Thermal expansion of the ocean)

หากเทียบเป็นสัดส่วน ปัจจุบัน แผ่นน้ำแข็งละลายและความร้อนคิดเป็นประมาณ 2 ใน 3 ของการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล ส่วนการละลายของธารน้ำแข็งบนภูเขาคิดเป็น 20% ในขณะที่การกักเก็บน้ำจืดบนบกที่ลดลงช่วยเพิ่มปริมาณน้ำอีก 10% ที่เหลือ

อินโฟกราฟิกนี้แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลตั้งแต่ปี 1900 ถึงปี 2018
เส้นสีน้ำเงินคือข้อมูลที่วัดได้จากมาตรวัดกระแสน้ำ
ส่วนเส้นสีส้มคือข้อมูลจากดาวเทียม
เครดิต: NASA / JPL-Caltech

จากภาพอินโฟกราฟิก จะเห็นว่าก่อนปี 1940 ธารน้ำแข็งและแผ่นน้ำละลายกรีนแลนด์เป็นสาเหตุหลักของปริมาณน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้น ต่อมาในปี 1970 เขื่อนทั้งหลายชะลอการเพิ่มขึ้นของน้ำทะเลไว้ ส่วนปัจจุบันนี้ ปัจจัยทั้งหมดที่ว่ามารวมกับการขยายตัวทางความร้อนที่มีอิทธิพลสูงขึ้น ส่งผลให้เกิดเป็นระดับน้ำทะเลอย่างที่เห็น

(ตามอ่านหน้า 2 คลิกด้านล่างเลย)