แหล่งน้ำในยุโรปตอนเหนือชุ่มไปด้วยก๊าซคาร์บอนไดอ็อกไซด์ได้อย่างไร
มูลนิธิสืบนาคะเสถียร วันที่ 3 เมษายน 2559
ผืนทะเลรอบๆ สหราชอาณาจักรและส่วนที่เหลือของยุโรปตอนเหนือสะสมก๊าซคาร์บอนเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เป็นจำนวน 24 ล้านตันต่อปีแล้ว จำนวนมหาศาลนี้เทียบเท่ากับรถบัสสองชั้นจำนวน 2 ล้านคัน หรือเท่ากับเครื่องบินเจ็ท 747 จำนวน 72,000 ลำ ตัวเลขเหล่านี้ได้มาจากนักวิทยาศาสตร์ผู้ศึกษาเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของก๊าซคาร์บอนไดอ็อกไซด์ที่เข้าสู่และคายออกจากมหาสมุทร
ทีมงานมีผู้นำจาก Heriot-Watt University และ Exeter University ผู้ผลิต “เครื่องจักร” ซอฟต์แวร์ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์รายอื่นๆ ดำเนินการอย่างเดียวกันในส่วนอื่นๆ ของโลก “สิ่งนี้คือเครื่องมือของซอฟต์แวร์ที่จำเป็นซึ่งเราทำขึ้นมา” เจมี่ ชัตเลอร์จาก Exeter University กล่าว “เราใช้มันในงานของเรา โดยการเฝ้าตรวจสอบขนานใหญ่ และตอนนี้เราจะนำออกสู่ตลาดให้ทุกๆ คนได้ใช้”
จำนวนก๊าซคาร์บอนไดอ็อกไซด์ที่ถูกดูดซับโดยน้ำทะเลทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในระบบสภาพอากาศ เป็นที่คาดว่าหนึ่งส่วนสามของการปล่อยก๊าซคาร์บอนที่มนุษย์ผลิต จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและอื่นๆที่คล้ายกัน จะจบลงในมหาสมุทร อีกหนึ่งส่วนสามรับไปโดยพื้นดิน “ที่จมตัวลง” โดยหนึ่งส่วนสามสุดท้ายยังคงค้างอยู่ในชั้นบรรยากาศ นักวิจัยเข้าใจว่าสิ่งเหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาได้อย่างไร
หากความสามารถของมหาสมุทรลดลงในอนาคต อาจเป็นการนำไปสู่การเพิ่มตัวของภาวะร้อนของชั้นบรรยากาศ
ยังมีความกังวลด้วยว่าเมื่อมีก๊าซคาร์บอนไดอ็อกไซด์จำนวนมากขึ้นที่ถูกดูดซับในมหาสมุทร เท่ากับเป็นการลดค่าความเป็นกรดของมหาสมุทรลงซึ่งทำให้ปะการังและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ สร้างเนื้อเยื่อแข็งของตนเองได้ยากมากยิ่งขึ้น
ในการพัฒนาซอฟต์แวร์นี้ ทีมงานนานาชาติร่วมใช้การรวมกันของดาวเทียมและมาตรวัดต่างๆ จากเรือ
ในการคำนวณการเปลี่ยนแปลง นักวิทยาศาสตร์ต้องรู้ค่าสภาพละลายได้ของก๊าซคาร์บอนในน้ำทะเลและความเร็วของการถ่ายโอนก๊าซ สภาพละลายได้มาจากการรวมตัวของมาตรวัดต่างๆของอุณหภูมิผิวน้ำและความเค็มของน้ำและความเร็วที่ก๊าซคาร์บอกไดอ็อกไซด์ถูกถ่ายโอนจะถูกควบคุมโดยภาวะของผิวของมหาสมุทร ซึ่งได้รับผลกระทบจากแรงลมและแรงคลื่น ระดับของกิจกรรมทางชีววิทยาในน้ำก็เป็นปัจจัยหนึ่งด้วย
อากาศเย็นและพายุลมแรง
“อุณหภูมิก็เป็นตัวขับเคลื่อนที่สำคัญ” ดร. ชัตเลอร์กล่าว “ตามปกติ คนเราจะได้รับก๊าซคาร์บอนไดอ็อกไซด์ในละติจูดที่สูงขึ้นซึ่งน้ำจะเย็นกว่าเดิม และพายุลมจะหมุนวนอย่างแรงบนพื้นผิวเพื่อเพิ่มการถ่ายโอน และคนเราจะได้รับก๊าซในปริมาณหนึ่งที่ถูกคืนกลับสู่ชั้นบรรยากาศในละติจูดแถบเส้นศูนย์สูตร”
“ดังนั้น มันจะเคลื่อนตัวไปเรื่อยๆ แต่เพราะว่าน้ำจมตัวลงลึกมากในมหาสมุทร ก๊าซคาร์บอนไดอ็อกไซด์จึงถูกกักเก็บเป็นระยะเวลานานก่อนที่มันจะหลุดรอดไปอีกครั้ง”
ดร. ชัตเลอร์และเพื่อนร่วมงานกระตือรือร้นที่จะเริ่มใช้ดาวเทียม Sentinel-3 รุ่นใหม่ของสหภาพยุโรปซึ่งถูกนำออกสู่ตลาดต้นเดือนที่ผ่านมา
มีชุดเครื่องมือต่างๆ ที่เป็นมาตรวัดสำหรับการรันเครื่องจักรแห่งการเปลี่ยนแปลง (Flux Engine) ของทีมงาน สิ่งเหล่านี้มีเครื่องวัดความสูงซึ่งสามารถกำหนดภาวะของผิวมหาสมุทร และเซนเซอร์อินฟาเรดความร้อนในการจับดูอุณหภูมิของน้ำ กล้องสีช่วยรวบรวมข้อมูลที่ถูกนำมาใช้เพื่อการตีความกิจกรรมด้านชีววิทยาในน้ำ – สิ่งนี้จะมองเห็นการขยายตัวของไฟโตแพลงตอนที่ดูดกลืนก๊าซคาร์บอนที่คลายตัวในช่วงขณะของการ photosynthesise
“ขณะนี้เรามีเครื่องจักรแสนวิเศษตัวนี้ในวงโคจร orbit ที่เครื่องมือต่างๆรวมตัวเข้าด้วยกัน หากแต่เรายังคงต้องการมาตรวัดทางเรือ/แหล่งกำเนิดด้วย” ดร. เครก ดอนลอน กล่าว ผู้เป็นนักวิทยาศาสตร์อาวุโสของ the European Space Agency ของ Sentinel-3
”มาตรวัดต่างๆของเรือเป็นสิ่งจำเป็นมากที่สุด และเป็นจริงที่จะพูดว่าขณะนี้เรายังมีตัวอย่างในมหาสมุทรไม่พอ เรื่องนี้เป็นความท้าทายอันยิ่งใหญ่ของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากคุณต้องการดูวงจรของก๊าซคาร์บอนทั้งหมด คุณจำเป็นต้องไปให้ถึงสถานที่ซึ่งยากจะเข้าถึง – เช่น การดำดิ่งลงสู่ท้องมหาสมุทรเพื่อมองเห็นสิ่งต่างๆ”
Sentinel-3 ถูกนำออกสู่ตลาดเมื่อเกิดเหตุการณ์เอลนิโนซึ่งก่อให้เกิดการแปรผันอย่างรุนแรงของกรกระจายตัวของผิวน้ำที่อบอุ่นในมหาสมุทรแปซิฟิก ผลของปรากฏการณ์นี้ที่เกิดขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงของก๊าซคาร์บอนจะได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง
สำหรับการวิจัย Flux Engine research หาอ่านในรายละเอียดได้ที่วารสาร the Journal of Atmospheric and Oceanic Technology
แม้ว่าจะถูกนำทีมโดย Heriot-Watt และ Exeter งานวิจัยยังเกี่ยวข้องกับห้องแลป Plymouth Marine Laboratory; ศูนย์ National Oceanography Centre; และ สถาบันการวิจัย the Environmental Research Institute ที่ North Highland College UHI ซึ่งทั้งหมดตั้งอยู่ในสหราชอาณาจักร – และ Ifremer ในประเทศฝรั่งเศส และสถาบัน the Institute of Oceanology ของ the Polish Academy of Sciences Jonathan.Amos-INTERNET@bbc.co.uk และติดตามได้ที่ Twitter: @BBCAmos
ที่มา How Northern European waters soak up carbon dioxide http://www.bbc.com/news/science-environment-35654938
ผู้เรียบเรียง Associate Professor Prathurng Hongsranagon, Ph.D., M.P.H
เอกสารอ้างอิง
1. Hongsranagon, P., 2559, At2 – แหล่งน้ำในยุโรปตอนเหนือชุ่มไปด้วยก๊าซคาร์บอนไดอ็อกไซด์ได้อย่างไร, [online], Available: http://seub.or.th/index.php?option=com_content&view=article&id=1775:seubnews&catid=5:2009-10-07-10-58-20&Itemid=14 [3 เมษายน 2559].
