วิกฤติศตวรรษที่21

อนุช อาภาภิรม

 

วิกฤตินิเวศ

เมื่อภูมิอากาศแปรปรวน (32)

 

ไฟป่าในเขตหนาว

ไฟป่าในเขตหนาว มีอยู่ 2 กลุ่ม กลุ่มหนึ่ง เกิดขึ้นในเขตทุนดราบนแผ่นดินเหนือสุดในวงกลมอาร์กติก อากาศหนาวจัด พื้นดินเป็นชั้นดินเยือกแข็ง มีพื้นที่ไม่ใหญ่มาก แต่เป็นแหล่งใหญ่ในการเก็บคาร์บอน

อีกกลุ่มหนึ่ง เกิดขึ้นที่ป่าเขตหนาว (Boreal Forest) หรือป่าไทก้า (Taiga) อยู่ถัดลงมา เป็นชีวมณฑล (Biome) บนแผ่นดินที่ใหญ่ที่สุดของโลก มีความสำคัญต่อวงจรคาร์บอนในระดับที่แน่นอน

ไฟป่าทั้งสองบริเวณเป็นตัวอย่างของการป้อนกลับเชิงบวก

นั้นคือ อุณหภูมิขั้วโลกที่สูงขึ้น ทำให้ไฟป่าไหม้ลามรุนแรงเป็นประวัติการณ์ ปล่อยคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศทำให้โลกร้อนยิ่งขึ้น หมุนรอบยกระดับความรุนแรงขึ้นอย่างรวดเร็ว

จนกล่าวกันว่าขั้วโลกเหนือเป็นเหมือนจุดเหนือศูนย์แผ่นดินไหว (Epicenter) สำหรับภาวะโลกร้อน

 

ไฟป่าในเขตทุนดรา

ไฟป่าในเขตทุนดราเกิดขึ้นไม่บ่อย เนื่องจากหนาวจัด อยู่ระดับปลอดต้นไม้ ปกคลุมด้วยหิมะ ภูมิประเทศเป็นหินขรุขระ บางแห่งที่มีสนแบบประปราย มองจากจุดของห่วงโซ่อาหาร เป็นเขตชีวมณฑลที่มีความเรียบง่ายที่สุด

พืชพรรณที่อยู่ในเขตทุนดราได้แก่ ไลเคน มอสส์ หญ้าเสดจ์ (จำพวกกก) และไม้พุ่มแคระ สัตว์บกได้แก่ กวางเรนเดียร์ หรือคาริบู วัวมัสก์ กระต่ายอาร์กติก สุนัขจิ้งจอกอาร์กติก หมาป่าอาร์กติก หมีขั้วโลก นกฮูกหิมะ ซึ่งมีการเคลื่อนย้าย และอพยพของมัน

ดินในเขตทุนดรามีความเป็นกรดสูงขาดออกซิเจน ส่วนใหญ่เป็นชั้นดินเยือกแข็งตลอดปี มีที่ส่วนผิวที่ละลาย ในหน้าร้อน เปิดให้พืชและหญ้าขึ้นได้ในช่วงเวลาสั้นๆ แต่ดินเหล่านั้นจะขาดสารอาหาร

ลักษณะพิเศษของดินในเขตนี้ คือมีถ่านพีต (Peat) อยู่มาก ถ่านพีตเหล่านี้เกิดจากพืชและสารอินทรีย์ที่ตายทับถมกันอยู่ แต่เนื่องจากความหนาวเย็นและแฉะทำให้การเน่าเปื่อยเป็นไปอย่างช้ามาก บางทีต้องใช้เวลาหลายพันปี จับตัวเป็นถ่านพีตบางๆ (ราว 50 เซนติเมตร) แต่มีปริมาณคาร์บอนเป็นจำนวนมาก เป็นระบบนิเวศที่มีคาร์บอนมากที่สุด

กล่าวกันว่าพื้นดินพีตเหล่านี้มีคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่าป่าไทก้าถึง 10 เท่า

ในโลกนี้มีพื้นดินชุ่มน้ำอยู่หลายแห่ง ตั้งแต่ขั้วโลกเหนือไปจนถึงป่าฝนเขตร้อน แต่ครึ่งหนึ่งของพีตแลนด์เท่านั้นที่เป็นแหล่งคาร์บอนในโลกอยู่ระหว่างละติจูด 60 ถึง 70 องศาเหนือในบริเวณอาร์กติกและตามประวัติภูมิอากาศ เมื่ออุณหภูมิในพื้นที่ดังกล่าวสูงขึ้น ก็จะเร่งการละลายของหิมะและน้ำแข็งได้ยาวนาน ทำให้ดินพีตแห้งและเสี่ยงต่อการเกิดไฟป่า

สำหรับกรณีไฟป่าทุนดราที่รุนแรงอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนในปี 2019 และ 2020 นั้น มีนักข่าววิทยาศาสตร์แห่งวารสารเนเจอร์ ได้รายงานว่า เกิดไฟป่าใหญ่ในฤดูร้อนปี 2020 ส่งควันปกคลุมหลายเมืองในไซบีเรีย ถือเป็นไฟป่าใหญ่เป็นครั้งที่สองต่อเนื่องจากปี 2019 เมื่อไฟสงบลงในปลายเดือนสิงหาคม

ไฟป่าได้ส่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 244 เมกะตัน มากกว่าปี 2019 ถึงร้อยละ 35 ซึ่งเป็นปีทำสถิติสูงสุด ชี้ว่าป่าทุนดรากำลังเปลี่ยนจากการเป็นแหล่งเก็บ กลายเป็นแหล่งปล่อยคาร์บอนของโลก

มีปรากฏการณ์ที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งเกี่ยวกับไฟป่าทุนดรา นักวิชาการเรียก “ไฟฤดูหนาว” (Overwintering Fire) นักข่าวนิยมเรียกว่า “ไฟซอมบี้”

สังเกตเห็นจากที่ไฟป่าในอาร์กติกปี 2020 เกิดขึ้นเร็วเป็นพิเศษ นั่นคือถึงเดือนพฤษภาคมก็เกิดขึ้นแล้ว ปกติจะเกิดขึ้นเมื่อถึงเดือนกรกฎาคม

เหตุผลหนึ่งคืออุณหภูมิหน้าหนาวและฤดูใบไม้ผลิอุ่นกว่าปกติ เป็นปัจจัยเอื้อให้เกิดไฟป่า และเป็นไปได้ที่ไฟจากถ่านพีตที่คุอยู่ใต้ดินภายใต้น้ำแข็งและหิมะช่วงหน้าหนาว ได้ลุกขึ้นมาใหม่ในฤดูใบไม้ผลิเมื่อหิมะละลาย คล้ายกับซอมบี้

นักวิทยาศาสตร์ได้เคยชี้มาแล้วว่า ไฟอุณหภูมิต่ำหรือ “ไฟเย็น” ไม่มีการจุดระเบิดเป็นเปลวเพลิง สามารถเกิดขึ้นได้จากการเผาไหม้ถ่านพีตและสารอินทรีย์อื่นเป็นเวลาหลายเดือน กระทั่งหลายปี (ดูบทความของ Alexandra Witze ชื่อ The Arctic is burning like never before- and that’s bad news for climate change ใน nature.com 10/09/2020)

มีประเด็นซึ่งเป็นที่สนใจของนักวิทยาในเขตทุนดรา ได้แก่ การทำงานที่ลดลงของโรงงานน้ำแข็งอาร์กติก เรื่องเกิดที่ทะเลลัพเตฟทางเหนือของไซบีเรีย บริเวณตอนเหนือของไซบีเรียประเทศรัสเซียมีทะเลใหญ่ 3 แห่ง ติดมหาสมุทรอาร์กติก ได้แก่ ทะเลคาลาอยู่ทางตะวันตกสุด ทะเลลัพเตฟอยู่ตอนกลาง และทะเลไซบีเรียตะวันออกอยู่ทางตะวันออกสุด ทะเลลัฟเตฟมีลักษณะพิเศษที่มีพื้นที่ค่อนข้างใหญ่ มีน้ำลึกกว่าเพื่อน มีแม่น้ำสีนาอันเป็นแม่น้ำยาวที่สุดของรัสเซีย ไหลออกทะเลที่นั่น

รู้กันมานานแล้วว่าทะเลลัพเตฟเป็นเหมือนโรงงานผลิตน้ำแข็งให้แก่มหาสมุทร กล่าวคือ ในทุกฤดูใบไม้ผลิ ลมหนาวจัดจากไซบีเรียจะพัดมา ทำให้น้ำทะเลจับตัวเป็นน้ำแข็งคิดเป็นพื้นที่หลายแสนตารางไมล์ในช่วงฤดูหนาว ไหลเข้าสู่มหาสมุทรอาร์กติก

ในปี 2020 เกิดคลื่นความร้อนในไซบีเรีย ทำให้น้ำทะเลที่ลัพเตฟไม่แข็งตัวในเดือนตุลาคม เป็นครั้งแรกนับแต่จดบันทึกมา

การจับตัวเป็นน้ำแข็งในเดือนพฤศจิกายนก็เป็นไปอย่างบางเบา

นักสำรวจชาวรัสเซียผู้หนึ่งชี้ว่า การที่ทะเลลัพเตฟอุ่นขึ้น ทำให้ชั้นดินเยือกแข็งที่พื้นทะเลนั้นเสื่อมโทรม นอกจากนี้ ยังเกิดคลื่นลมแรง เกิดการผสมระหว่างน้ำที่ จืดกว่าที่อยู่ข้างบนและน้ำที่เค็มกว่าลึกลงไปราว 40-50 เมตร ทั้งหมดทำให้มีเทนที่จมอยู่บริเวณก้นทะเลระเหยสู่บรรยากาศ ทำนองเดียวกับการละลายของชั้นดินเยือกแข็งบนแผ่นดิน

(ดูบทรายงานของ Becky Ferreira ชื่อ Scientists in the Arctic’s ‘Ice Factory’ found a worrying sign of climate change ใน vice.com 02/02/2021)

 

ไฟป่าในป่าเขตหนาวหรือไทก้า

ป่าไทก้ามีพืชพรรณหลักจำพวกสน มีหลายชนิดด้วยกัน อยู่บริเวณภูมิกาคไซบีเรีย แคนาดา อแลสกา สแกนดิเนเวีย ภูมิอากาศมีเพียง 2 ฤดู คือฤดูร้อนที่แสนสั้นและฤดูหนาวที่ยาวนาน อุณหภูมิระหว่างติดลบ 40 องศา ถึง 20 องศาเซลเซียส หน้าดินบางและมีธาตุอาหารต่ำ ป่าไทก้าโดยทั่วไปเป็นป่าใหม่ อายุต้นไม้ที่นั่นอย่างสูงก็เป็นร้อยปี ไม่เป็นพันปี หรือหลายพันปีเหมือนป่าในแคลิฟอร์เนีย

ป่าเขตหนาวมีบทบาทสำคัญในการเก็บกักคาร์บอนไว้ในพื้นดิน แต่สถานการณ์นี้กำลังเปลี่ยนไป เมื่อภาวะโลกร้อนคุกคามบริเวณขั้วโลกเหนืออย่างหนัก ปรากฏไฟป่าใหญ่ในเขตหนาวเพิ่มมากขึ้นอย่างเห็นชัดตั้งแต่ทศวรรษ 1990

จากการศึกษาต่อเนื่องเกี่ยวกับไฟป่าของแคนาดา ที่ได้รับการสนับสนุนจากองค์การนาซาของสหรัฐ พบว่า ป่าไทก้าเป็นแหล่งเก็บกักคาร์บอนสูงระหว่างร้อยละ 30 ถึง 40 ของคาร์บอนที่อยู่ในพื้นดินทั้งหมดของโลก และคาร์บอนดังกล่าวเกือบทั้งหมดอยู่ในดินในหลายรูปแบบ เช่น จุลินทรีย์ในดิน ซากพืช รากไม้ทั้งที่ยังมีชีวิตและตายแล้ว และวัสดุที่เผาไหม้ตกค้างจากไฟป่าครั้งก่อน

เรื่องซับซ้อนขึ้นไปเมื่อป่าไทก้ามีทั้งป่าเก่า (อายุเกิน 70 ปี) และป่าใหม่ (อายุราว 60 ปี) ที่แห้งกว่า ป่าไทก้าเก่า หรือที่แฉะจะมีชั้นของอินทรีย์วัตถุป้องกัน “คาร์บอนมรดก” ไม่ให้ถูกเผา

แต่เมื่อไฟป่าเขตหนาวเกิดขึ้นถี่และรุนแรงขึ้น เช่นกรณีไฟป่าใหญ่ที่แคนาดาปี 2014 ก็เกรงว่า ถ้าหากเป็นเช่นนี้ต่อไป ก็จะเพิ่มจำนวนของป่าที่อายุน้อย และแห้ง เสี่ยงต่อการเผาคาร์บอนมรดกเหล่านี้ เกิดการเปลี่ยนแปลงวงจรคาร์บอนในป่าเขตหนาวขึ้น (ดูบทรายงานของ Jessica Merzdorf ชื่อ Boreal forest fires could release deep soil carbon ใน climate.nssa.gov 22/08/2019)

หากข้อสังเกตว่าขั้วโลกเหนือเป็นจุดศูนย์กลางของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ พื้นที่ที่จะได้รับการกระทบกระเทือนสูงน่าจะได้แก่ยูเรเซียและทวีปอเมริกาเหนือที่เป็นศูนย์กลางอำนาจโลกต่อเนื่องมาหลายพันปี

ฉบับต่อไปจะกล่าวถึงไฟป่าในแคลิฟอร์เนีย ออสเตรเลีย และที่ป่าฝนเขตร้อน