แอนตาร์กติกาเจอ ‘น้ำเค็ม’ เพิ่มขึ้น ทำน้ำแข็งละลายเร็วกว่าเดิม
มหาสมุทรรอบแอนตาร์กติกาเค็มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในเวลาเดียวกับที่น้ำแข็งในทะเลลดลงในอัตราที่รวดเร็วเป็นประวัติการณ์ ตั้งแต่ปี 2015 ทวีปที่หนาวเย็นที่สุดแห่งนี้ได้สูญเสียน้ำแข็งในทะเลไปด้วยพื้นเท่ากับกรีนแลนด์ ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงทางสิ่งแวดล้อมระดับโลกครั้งใหญ่ที่สุดในรอบทศวรรษที่ผ่านมา
นักวิจัยพบว่า หนึ่งในปัจจัยที่ทำให้น้ำแข็งในทะเลของแอนตาร์กติกาลดลง เป็นเพราะ “น้ำเค็ม” ที่อยู่บนผิวมหาสมุทรมีปริมาณมากขึ้น และมีพฤติกรรมแตกต่างจากน้ำทะเลที่เค็มน้อยกว่า โดยดึงความร้อนจากมหาสมุทร จนทำให้ทะเลน้ำแข็งไม่สามารถเติบโตได้อีก
การศึกษานี้ใช้ข้อมูลจากดาวเทียมเพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงโดยใช้การวัดความสว่างที่สัมพันธ์กับปริมาณเกลืออย่างละเอียดอ่อน แต่เนื่องจากสัญญาณมีขนาดเล็กและถูกกลบได้ง่ายโดยปัจจัยอื่น นักวิจัยจึงไม่สามารถวิเคราะห์ได้อย่างมีประสิทธิภาพจนกระทั่งระบบอัลกอริทึมพัฒนามากขึ้นเมื่อไม่นานนี้
เมื่อตอนที่นักวิจัยสังเกตเห็นความเค็มที่เพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรก พวกเขาสงสัยว่าสัญญาณดังกล่าวเป็นของจริงหรือไม่ หรือเป็นข้อผิดพลาดของข้อมูลดาวเทียม แต่เมื่อข้อมูลจากเครื่องมือวัดมหาสมุทรเริ่มยืนยันแนวโน้มดังกล่าว พวกเขาจึงรู้ว่าสัญญาณดังกล่าวมีความแม่นยำ
“เนื่องจากน้ำแข็งที่ละลายควรทำให้มหาสมุทรสดจืดขึ้น เราควรจะมองเห็นว่ามหาสมุทรจืด แต่เรากลับพบความเค็มเพิ่มขึ้น” อเลสซานโดร ซิลวาโน นักวิทยาศาสตร์อาวุโสจากมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตันที่ศึกษามหาสมุทรใต้และหัวหน้าคณะผู้จัดทำผลการศึกษากล่าว
ดร. ซิลวาโนกล่าวเสริมว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยังส่งผลให้ปริมาณน้ำฝนและน้ำไหลบ่าจากธารน้ำแข็งที่ละลายในแอนตาร์กติกาเพิ่มขึ้นด้วย ซึ่งน่าจะส่งผลให้น้ำจืดไหลลงสู่ผิวน้ำมากขึ้น แต่กลับไม่เป็นเช่นนั้น
ในทุกปี น้ำแข็งที่ลอยอยู่เหนือมหาสมุทรบริเวณขั้วโลกจะละลายในฤดูร้อน และเมื่อเข้าสู่ฤดูหนาวพื้นผิวมีน้ำจืดและเย็นลง จะช่วยให้น้ำแข็งในทะเลแข็งตัวอีกครั้งทำหน้าที่เป็นกระจกสะท้อนความร้อนจากดวงอาทิตย์กลับคืนสู่อวกาศ
แต่เมื่อเข้าสู่ปี 2015 น้ำแข็งในทะเลเริ่มลดลง เป็นช่วงเวลาเดียวกับที่ความเค็มบนพื้นผิวของมหาสมุทรใต้เริ่มเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อปริมาณเกลือเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นของน้ำก็จะเปลี่ยนไป เนื่องจากน้ำเค็มมีความหนาแน่นมากกว่าและหนักกว่า ดังนั้นเมื่อผิวน้ำเค็มขึ้น น้ำก็จะจมลงได้ง่ายขึ้น ทำให้ชั้นต่าง ๆ ของมหาสมุทรเกิดการกวนน้ำและความร้อนจากส่วนลึกจะลอยขึ้น
การไหลของความร้อนที่เคลื่อนขึ้นด้านบนสามารถละลายน้ำแข็งในทะเลจากด้านล่างได้ แม้กระทั่งในช่วงฤดูหนาว ทำให้น้ำแข็งไม่สามารถก่อตัวใหม่ได้ นอกจากนี้การไหลเวียนในแนวตั้งนี้ยังดึงเกลือจากชั้นที่ลึกกว่าขึ้นมามากขึ้น ยิ่งทำให้วงจรย้อนกลับนี้แข็งแกร่งขึ้น และเมื่อน้ำแข็งในทะเลมีน้อยลง น้ำจืดจึงไม่สามารถรักษาสมดุลของความเค็มและความอบอุ่นได้
ชารอน สแตมเมอร์จอห์น ผู้ช่วยวิจัยอาวุโสที่สถาบันวิจัยอาร์กติกและเทือกเขาแอลป์ มหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานวิจัยนี้ อธิบายว่างานวิจัยนี้เป็นเหมือนตัวเชื่อมโยงที่ขาดหายไปสำหรับปัจจัยที่อาจทำให้น้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติกาเปลี่ยนแปลงไ
“ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา เราพยายามค้นหาคำตอบว่าเหตุใดน้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติกาจึงลดลงอย่างรวดเร็วและยังคงลดลงอย่างต่อเนื่อง” เธอกล่าว
ดร.สแตมเมอร์จอห์น ให้ข้อมูลว่า โดยทั่วไปแล้วมหาสมุทรทำหน้าที่เป็นธนาคารความร้อนของโลก เนื่องจากน้ำจืดมีความหนาแน่นน้อยกว่า จึงทำหน้าที่เป็นฝาปิด โดยกักเก็บเกลือและกักเก็บความร้อนไว้ลึกใต้ผิวน้ำ
ความเค็มที่เพิ่มขึ้นหมายความว่าชั้นต่าง ๆ ของมหาสมุทรผสมกันมากขึ้นและปล่อยให้ความร้อนหนีออกมาที่พื้นผิวมากขึ้น จนในปี 2015 ความเค็มได้มาถึงระดับน้ำจืด
การสูญเสียแผ่นน้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติกาเป็นปัญหาระดับโลก แผ่นน้ำแข็งทำหน้าที่เหมือนกระจกเงาขนาดใหญ่ที่สะท้อนแสงอาทิตย์กลับคืนสู่ห้วงอวกาศ หากไม่มีแผ่นน้ำแข็ง แผ่นน้ำแข็งก็จะคงอยู่ในระบบโลกมากขึ้น ส่งผลให้ภาวะโลกร้อนเร็วขึ้น พายุรุนแรงขึ้น และระดับน้ำทะเลในเมืองชายฝั่งทั่วโลกก็สูงขึ้นด้วย
สัตว์น้ำก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน เพนกวินจักรพรรดิอาศัยแผ่นน้ำแข็งในการผสมพันธุ์และเลี้ยงลูก ขณะที่คริลล์ตัวเล็ก ซึ่งเป็นสัตว์จำพวกกุ้งที่เป็นรากฐานของห่วงโซ่อาหารในแอนตาร์กติกา จะกินสาหร่ายที่เติบโตใต้แผ่นน้ำแข็งเป็นอาหาร ดังนั้นหากไม่มีแผ่นน้ำแข็งนั้น ระบบนิเวศทั้งหมดจะเริ่มคลี่คลาย
นอกจากนี้ นักวิจัยยังพบว่า “โพลินญา” (polynya) จุดน้ำทะเลเปิดขนาดใหญ่บริเวณม็อดไรส์ ในทะเลเวดเดลล์ ขนาด 80,000 ตร.กม. กลับมาอีกครั้ง หลังจากหายไปตั้งแต่ยุค 1970
“การกลับมาของโพลินญา แสดงให้เห็นว่าสภาพปัจจุบันผิดปกติเพียงใดหากสภาพน้ำแข็งเค็มต่ำนี้ยังคงดำเนินต่อไป อาจเปลี่ยนรูปร่างของมหาสมุทรใต้ไปตลอดกาล และโลกก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย” ซิลวาโนกล่าว
ปัญหาที่เกิดขึ้นใต้ผืนน้ำในแอนตาร์กติกากำลังแผ่ขยายออกไป ทำให้ระบบสภาพอากาศ กระแสน้ำในมหาสมุทร และสิ่งมีชีวิตบนบกและในทะเลเปลี่ยนแปลงไป
ทวีปแอนตาร์กติกาไม่ได้เป็นทวีปที่มั่นคงและเยือกแข็งดังที่เราเคยเชื่ออีกต่อไปแล้ว ทวีปนี้กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และเปลี่ยนแปลงไปในลักษณะที่แบบจำลองสภาพอากาศในปัจจุบันไม่สามารถคาดการณ์ได้ ทำลายความเชื่อที่ว่าโลกที่ร้อนขึ้นจะทำให้ปริมาณน้ำฝนและน้ำแข็งละลายมากขึ้น ทำให้พื้นผิวน้ำจืดขึ้น และช่วยให้แผ่นน้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติกาค่อนข้างคงที่ ไปจนหมดสิ้น
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยยังไม่ทราบแน่ชัดว่าอะไรคือสาเหตุหลักที่ทำให้ความเค็มเพิ่มขึ้นในปี 2015 แสดงให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์ยังมีมุมมองเกี่ยวกับแอนตาร์กติกาที่ผิดไปจากความจริง และเน้นย้ำถึงความเร่งด่วนของการวิจัยเพิ่มเติม โดยจะติดตามและวัดผลอย่างต่อเนื่อง ถึงจะบอกได้ว่ามหาสมุทรใต้จะกลับคืนสู่สภาพที่จืดมากกว่าเดิม หรือจะเค็มขึ้นจนทำให้สภาพแวดล้อมไม่เหมือนเดิมอีกต่อไป
ที่มา: Earth, The Conversation, The New York Times