ภายใต้ผืนน้ำสีครามของมหาสมุทรทั่วโลก มีสิ่งมีชีวิตขนาดจิ๋วที่ชื่อว่า โพรคลอโรค็อกคัส (Prochlorococcus) อาศัยอยู่อย่างหนาแน่นจนนับไม่ถ้วน พวกมันคือแบคทีเรียสังเคราะห์แสงที่มีจำนวนมากที่สุดในโลก ที่ผลิตออกซิเจนให้เราหายใจกว่า 1 ใน 3 ของออกซิเจนบนโลกมานานนับล้านปี อาจกำลังหายไปจากอุณหภูมิของมหาสมุทรที่เพิ่มสูงขึ้น
ความเชื่อดั้งเดิมในหมู่นักวิทยาศาสตร์ คือสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กและปรับตัวเก่งอย่างแบคทีเรียชนิดนี้ น่าจะอยู่รอดและเติบโตได้ดีท่ามกลางภาวะโลกร้อน แต่งานวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Microbiology กลับพบผลลัพธ์ที่อาจเป็นจุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศทางทะเลครั้งใหญ่
ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันและสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ หรือ MIT ใช้เวลากว่าทศวรรษวิเคราะห์ข้อมูลจากเซลล์แพลงก์ตอนพืชกว่า 8 แสนล้านเซลล์ ทั่วมหาสมุทรแปซิฟิก และสิ่งที่ค้นพบก็ได้ลบล้างสมมติฐานเดิมที่เชื่อกันมาอย่างยาวนาน
พวกเขาพบว่า โพรคลอโรค็อกคัสจะเติบโตและแบ่งตัวเร็วขึ้นเรื่อย ๆ ตามอุณหภูมิน้ำทะเลที่สูงขึ้น ทำให้เกิดความเชื่อเดิมที่ว่าโลกร้อนไม่กระทบกับแบคทีเรียชนิดนี้ แถมยังส่งผลดีด้วย แต่พฤติกรรมการเติบโตนี้มีขีดจำกัด เพราะเมื่ออุณหภูมิแตะ 28 องศาเซลเซียส หรือเกินจากนี้ไปเพียงเล็กน้อย อัตราการแบ่งตัวของมันจะเปลี่ยนไป โดยไม่ได้แค่ชะลอลง แต่กลับดิ่งลงอย่างรวดเร็ว
เมื่อทีมวิจัยนำ ‘กฎ 28 องศา’ ที่เพิ่งค้นพบนี้ ป้อนเข้าไปในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลก โดยสมมติสถานการณ์ภาวะโลกร้อนที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องจนถึงสิ้นศตวรรษนี้ แบบจำลองทำให้เห็นว่า มหาสมุทรส่วนใหญ่จะมีอุณหภูมิสูงเกิน 28 องศาเซลเซียสอย่างต่อเนื่อง และคาดการณ์ว่าผลผลิตมวลชีวภาพ (Biomass Production) ของพวกมันในเขตศูนย์สูตรจะ ลดลงอย่างรุนแรงถึง 17-51% มหาสมุทรบางพื้นที่ถึงขั้นเกิดการล่มสลายของแบคทีเรียชนิดนี้
การหายไปของแบคทีเรียจิ๋ว กับผลกระทบ
การหายไปของโพรคลอโรค็อกคัสไม่ใช่แค่เรื่องของจุลินทรีย์ชนิดหนึ่งที่หายไปจากโลก แต่มันคือการสั่นคลอนระบบนิเวศของมหาสมุทร รวมถึงชีวิตของเรา
- ห่วงโซ่อาหารที่ขาดสะบั้น เพราะโพรคลอโรค็อกคัสคืออาหารของมหาสมุทร เป็นอาหารตั้งต้นให้แก่สัตว์เซลล์เดียวขนาดเล็ก ซึ่งจะถูกกินโดยสัตว์ที่ใหญ่ขึ้นไปเป็นทอด ๆ จนถึงปลาและสัตว์ทะเลขนาดใหญ่ที่มนุษย์บริโภค เมื่อฐานของพีระมิดพังทลาย ผลกระทบย่อมส่งต่อไปถึงบนสุดอย่างเลี่ยงไม่ได้
- วัฏจักรคาร์บอนที่เปลี่ยนแปลง ในฐานะผู้สังเคราะห์แสงรายใหญ่ พวกมันช่วยดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์มหาศาลจากบรรยากาศ การลดลงของประชากรแบคทีเรียชนิดนี้จึงอาจหมายถึงความสามารถในการดูดซับคาร์บอนของมหาสมุทรที่ลดลง ซึ่งอาจกระตุ้นให้ภาวะโลกร้อนเลวร้ายขึ้น
คำถามสุดท้ายที่สำคัญที่สุดคือ โพรคลอโรค็อกคัสจะปรับตัวและวิวัฒนาการเพื่อทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นได้ทันเวลาหรือไม่ ? ทีมนักวิจัยได้ลองตอบคำถามนี้โดยสร้าง ‘สายพันธุ์ทนร้อนในจินตนาการ’ ขึ้นในแบบจำลอง โดยให้มันสามารถอยู่ได้แม้ในอุณหภูมิที่สูงถึง 30°C
ผลปรากฏว่า แม้สายพันธุ์นี้จะช่วยบรรเทาผลกระทบได้บ้าง แต่ในมหาสมุทรที่ร้อนที่สุดภายใต้สถานการณ์โลกร้อนที่รุนแรงที่สุด แม้แต่พวกมันก็ยังต้องเผชิญกับการลดลงอย่างหนักอยู่ดี นี่คือหลักฐานที่ชี้ว่า วิวัฒนาการอาจกำลังพ่ายแพ้ต่อความเร็วของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่มนุษย์สร้างขึ้น
นอกจากนี้ แบบจำลองจะชี้ว่าญาติของโพรคลอโรค็อกคัส อย่าง ซินนีโคค็อกคัส (Synechococcus) ซึ่งทนร้อนได้ดีกว่า จะเข้ามาแทนที่ในบางพื้นที่ แต่จะไม่ใช่การแทนที่ที่สมบูรณ์ ซึ่งจะส่งผลต่อองค์ประกอบทางเคมีและชีวภาพของท้องทะเลในแบบที่เรายังไม่เข้าใจทั้งหมด
งานวิจัยชิ้นนี้แสดงให้เห็นว่า ธรรมชาติไม่ได้ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงแบบค่อยเป็นค่อยไปเสมอไป แต่บางครั้งมันก็มี ‘จุดพลิกผัน’ เหมือนสุดทางของขอบเหวที่เมื่อข้ามไปแล้ว ทุกอย่างอาจพังทลายลงอย่างรวดเร็ว ชะตากรรมของสิ่งมีชีวิตเล็กจิ๋วที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่านี้ จึงผูกโยงอยู่กับอนาคตของพวกเราทุกคนอย่างแยกไม่ขาด
