วิกฤติศตวรรษที่21

อนุช อาภาภิรม

 

วิกฤตินิเวศ

: เมื่อภูมิอากาศแปรปรวน (28)

 

วิกฤติภูมิอากาศกับการตายหมู่ของปะการัง

ความเสื่อมโทรมตายหมู่ของแนวปะการังที่ปรากฏตามการศึกษามีอยู่สองประการใหญ่ด้วยกัน

ประการแรก ได้แก่ เน้นการเปลี่ยนสภาวะของระบบนิเวศแนวปะการัง จากครอบงำโดยปะการังมาเป็นครอบงำโดยสาหร่ายทะเล โดยเกิดจากเหตุปัจจัยหลายด้าน ได้แก่ การจับปลามากเกินไป มลพิษจากบนบก รวมทั้งน้ำไหลผ่านจากแผ่นดิน ไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ

ตามการศึกษาดังกล่าว เรื่องเป็นทำนองว่ามีการแข่งขันชิงพื้นที่ในโขดหินและพื้นทรายระหว่างปะการังและสาหร่ายทะเลซึ่งเป็นสาหร่ายหลายเซลล์ขนาดใหญ่เห็นได้ด้วยตาเปล่า

สาหร่ายทะเลไม่ใช่พืช เนื่องจากไม่มีท่อลำเลียงภายใน ไม่มีรากที่ดูดสารอาหารจากดิน มีแต่ส่วนใช้ยึดติดกับพื้นทะเล ไม่มีลำต้นและกิ่งใบ แต่ใช้คลอโรฟิลล์ สังเคราะห์แสงได้เหมือนพืช

สาหร่ายทะเลอุบัติขึ้นก่อนปะการังเป็นเวลานาน และมีสปีชีส์หลากหลายกว่าหลายเท่า มีทั้งสีแดง สีน้ำตาลและสีเขียว

เป็นไปได้ว่า เพื่อเสริมสร้างสมรรถนะการอยู่รอด ปะการังได้มีวิวัฒนาการอยู่ร่วมกับสาหร่ายเซลล์เดียว “ซูแซนเทลลี” ทำให้สามารถหาอาหารได้ทั้งจากการล่าผ่านหนวดและเข็มพิษ และการสังเคราะห์แสงโดยผ่านสาหร่าย กระทั่งสามารถยึดพื้นที่ชายฝั่งเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน สร้างระบบนิเวศที่หลากหลายอุดมสมบูรณ์ที่สุดของท้องทะเลขึ้นมา

มีสิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่ช่วยรักษาสมดุลของแนวปะการังไว้ ได้แก่ ปลากินพืช เช่น ปลาขี้ตังเป็ด ปลานกแก้ว ปลาสลิดทะเล และหอยเม่นหรือเม่นทะเล เป็นต้น ช่วยกินสาหร่ายบนพื้นทะเลหรือที่ขึ้นมาปกคลุมแนวปะการัง เป็นเหมือนการทำความสะอาดพื้นที่ให้ตัวอ่อนของปะการังมาเกาะเพื่อขยายพันธุ์ต่อไป

แต่แล้วความสมดุลดังกล่าวได้สะดุดลง

 

คณะนักวิทยาศาสตร์จากหลายสาขาวิชาและสถาบันทั่วโลกได้รวมตัวกันในโครงการจุดพลิกผันทางทะเล (The Ocean Tipping Points Project) ศึกษาเกี่ยวกับการเปลี่ยนสภาวะของแนวปะการัง จากที่สดใสมีชีวิตชีวาและหลากหลาย ไปสู่ความเสื่อมโทรมอย่างรวดเร็ว

ปรากฏตั้งแต่ทศวรรษ 1980 ถึง 1990 บริเวณทะเลแคริบเบียน เป็นการเปลี่ยนแปลงระยะยาว เพิ่มความรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งถึงจุดพลิกผันที่สาหร่ายทะเลหลายเซลล์ ขึ้นมาครอบงำแนวปะการังอย่างไม่อาจฟื้นกลับได้

ตัวอย่างกรณีแนวปะการังที่อ่าวดิสคัฟเวอรี ประเทศจาเมกา (Jamaica เสียงตามภาษาท้องถิ่น) แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงสภาวะตามการศึกษาดังกล่าวว่า

แนวปะการังที่ได้สมดุลจะมีลักษณะดังนี้คือ แนวปะการังจะสร้างพื้นที่สามมิติ สนองอาหารและที่พักพิงแก่ชีวิตทั้งหลาย นำมาสู่การเจริญของปลาและเม่นทะเลที่กินสาหร่ายหลายเซลล์เหล่านี้

การกินสาหร่ายนี้ทำให้บริเวณสะอาดเหมาะแก่การเจริญเติบโตของปะการัง

แต่ก็พบว่า มีกิจกรรมและเหุตการณ์ที่ทำให้เกิดการพลิกผันหลายประการได้แก่

ก) การจับปลามาเกินไป

ข) การไหลบ่าของสารอาหาร เช่น ปุ๋ยทางการเกษตร

ค) การตกตะกอน

ง) การระบาดของโรค (จากสาหร่ายหลายเซลล์ ดังกล่าวเป็นต้น)

จ) พายุเฮอร์ริเคนที่ถี่และแรงขึ้นจากภาวะโลกร้อน

เหล่านี้ทำให้แนวปะการังเสียสมดุล เกิดวงจรที่เป็นอันตรายได้แก่ แนวปะการังลดขนาดในการเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของปลาและเม่นทะเล ทำให้ปริมาณปลาและ เม่นทะเลลดลง และปริมาณสาหร่ายเพิ่มขึ้น นำมาสู่การที่สาหร่ายเอาชนะตัวปะการังในการใช้พื้นที่ในท้องทะเล

แนวทางแก้ไขได้แก่การสร้างพื้นที่คุ้มครองทางทะเลและการจำกัดการจับปลา เช่น ปลานกแก้ว ซึ่งปฏิบัติกันทั่วโลก รวมทั้งในเมืองไทย (ดูเอกสารชื่อ Coral reef tipping points ใน oceantippingpoints.org)

อนึ่ง มีการศึกษาที่ตอกย้ำอันตรายของสาหร่ายที่มีต่อแนวประการัง เช่น กรณีสาหร่ายสะพรั่ง (Algal Bloom) ที่อ่าวโอมาน ปี 2008 โดยใช้คณะดำน้ำลงสำรวจก่อนหน้าและหลังเกิดสาหร่ายสะพรั่งใน 2 ตำแหน่งด้วยกัน พบว่าการสะพรั่งของสาหร่ายทำให้พื้นที่ของแนวปะการังลดลงไปอย่างมาก บางสปีชีส์ถึงกับสูญหายไป เข้าใจว่าบังแสงอาทิตย์ไม่ให้ส่องถึงสาหร่ายเซลล์เดียวที่สังเคราะห์แสงป้อนวัตถุดิบและอาหารให้แก่ปะการัง

นอกจากนี้ เมื่อสาหร่ายหลายเซลล์เน่าตายลง ทำให้ปริมาณออกซิเจนในน้ำลดลง ก่อให้เกิดความเครียด และเป็นอันตรายต่อปะการังที่เป็นสัตว์ ต้องการออกซิเจนสำหรับหายใจ ขณะเดียวกันปริมาณฝูงปลาในแนวประการังก็ลดลงด้วย ความหลากหลายของปลาลดลงสองในสาม คาดว่าแนวปะการังที่ลดลงมีผลกระทบต่อชุมชนปลาในพื้นที่นั้น

(ดูบทความของ Bauman A. G. และคณะ ชื่อ Tropical harmful algal blooms : An emerging threats to coral reefs communities ใน europepmc.org 22/09/2010 เป็นต้น)

 

แต่การศึกษาที่เป็นที่สนใจมากกว่าได้แก่ ผลกระทบของภาวะโลกร้อนที่มีต่อแนวปะการัง ที่สำคัญได้แก่ ปะการังฟอกขาว ที่ประจักษ์ตาทั่วโลก เรื่องบ่มตัวมานาน นั่นคือนับตั้งแต่โลกร้อนขึ้น จากการที่มนุษย์ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากเชื้อเพลิงฟอสซิล พบว่ามหาสมุทรเป็นผู้ดูดซับความร้อนเหล่านั้นถึงกว่าร้อยละ 90 ทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกไม่ได้สูงขึ้นมากและเร็วเกินไป ในมหาสมุทรเองมีกลไกกระแสน้ำที่พัดทั้งในแนวนอน และแนวตั้ง กระจายความร้อนไปทั่วทุกมหาสมุทร

อย่างไรก็ตาม ภาวะโลกร้อนและมหาสมุทรร้อนได้ทวีความรุนแรงขึ้น

ตามทวีต (ในทวิตเตอร์) ขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (27/5/2021) ระบุว่า “มีความเป็นไปได้ร้อยละ 90 ที่ในปีใดปีหนึ่งระหว่าง 2021-2025 ที่จะมีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงสุดนับแต่มีการบันทึกมา และมีความเป็นไปได้ร้อยละ 40 ที่อุณหภูมิเฉลี่ยโลกจะสูงกว่า 1.5 องศาเซลเซียสในปีใดปีหนึ่งของ 5 ปีข้างหน้าเมื่อเทียบกับยุคก่อนอุตสาหกรรม นี่เป็นมากกว่าเรื่องสถิติ”

ปรากฏการณ์ของปะการังฟอกขาวก็ถี่และรุนแรงขึ้น การฟอกขาวของปะการังเป็นกระบวนการที่ปะการังขับสาหร่ายเซลล์เดียวในเนื้อเยื่อของตนออกไป เนื่องจากเกิดความเครียดจากอุณหภูมิสูงและความเข้มของแสง ทำให้สีปะการังซีดลง และเพราะว่าสาหร่ายให้พลังงานเกือบทั้งหมด ทำให้ปะการังอ่อนแอและตายได้ในเวลาไม่นานนัก

ปรากฏการณ์สาหร่ายฟอกขาวขนาดใหญ่ เกิดขึ้นร่วมกับการเกิดขึ้นของเอลนิโญ ที่ทำให้น้ำทะเลในเขตร้อนอุ่นขึ้น เกิดขึ้นในปี 1998 และ 2010 และที่รุนแรงมากระหว่างปี 2014-2017 ซึ่งประมาณว่าแนวปะการังมากกว่าร้อยละ 75 เกิดการฟอกขาวในระดับหนึ่ง และเกือบร้อยละ 30 ถึงขั้นตายลง

เป็นที่สังเกตว่าในทศวรรษ 1980 ปรากฏการณ์ฟอกขาวเกิดขึ้นราว 25-30 ปีต่อครั้ง เมื่อถึงทศวรรษ 2010 เกิดขึ้นทุกหกปี และคาดว่าจะเร็วขึ้นอีก ขณะนี้อัตราการฟอกขาวกำลังเกิดเร็วขึ้น จนแนวปะการังฟื้นตัวไม่ทัน

(ดูบทความของ Michon Scott และเพื่อน ชื่อ Unprecedented 3 years of global coral bleaching 2014-2017 ใน climate.gov 01/08/2018)

 

สืบเนื่องจากการเพิ่มของของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่จำนวนมากดูดซับโดยมหาสมุทร ทำให้น้ำทะเลกลายเป็นกรดมากขึ้น เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำทะเล เกิดเป็นกรดคาร์บอนิก (H2CO3) ซึ่งทำให้ปริมาณของคาร์บอเนตไอออนในท้องทะเลลดลง ก่อปัญหาต่อสัตว์ทะเลหลายชนิด เช่น หอย กุ้งที่ต้องสร้างโครงแข็งในการป้องกันตัว ที่สำคัญขัดขวางการสร้างโครงแข็งของปะการังซึ่งโดยทั่วไปขยายหาแสงสว่าง

มีคณะนักวิทยาศาสตร์ได้ดำน้ำศึกษาพบอย่างเป็นรูปธรรมว่า ในน้ำทะเลที่เป็นกรดมากขึ้น โครงแข็งของปะการังบางลงอย่างเห็นได้ชัด ไม่สามารถสร้างโครงแข็งที่หนา ทำให้ไม่ทนทานต่อคลื่นลมแรง หรือการทำลายจากสัตว์นักล่าต่างๆ (ดูข่าวแจกของสถาบันวิจัยทางทะเลวูดส์ โฮล ชื่อ Scientists pinpoint how acidification weakens coral skeletons ใน whoi.edu 29/01/2018)

จากที่กล่าวนี้มหาสมุทรที่เคยให้บริการใหญ่ในการดูดซับความร้อนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้แก่มนุษย์เป็นเวลานาน บัดนี้ออกอาการว่าจะไม่สามารถทำหน้าที่ได้เหมือนเดิมอีกต่อไป ผลกระทบกว้างใหญ่ เบื้องต้นมันกำลังทำลายระบบนิเวศที่หลากหลายและสมบูรณ์ที่สุดของท้องทะเลลง การแก้ไขจำต้องยกระดับขึ้น ได้แก่ การสร้างศีลธรรมใหม่เพื่อการอยู่รอด นั่นคือการรักษาและอยู่ร่วมกับธรรมชาติอย่างยั่งยืน

ฉบับต่อไปจะกล่าวถึงลมวนขั้วโลกเหนือ ไฟป่าในที่ต่างๆ