วิกฤตอุณหภูมิโลกร้อน และปรากฏการณ์ธารน้ำแข็งขั้วโลก

วิกฤตอุณหภูมิโลกร้อน และปรากฏการณ์ธารน้ำแข็งขั้วโลก

รายงาน

โดย สิปาง ดิเรกคุณากร คณะสารสนเทศศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีปทุม วิทยาเขตบางเขน กรุงเทพฯ




สิ่งที่เกิดขึ้นในภาพยนตร์เรื่อง The Day After Tomorrow ที่สภาพอากาศของโลกมีความแปรปรวนเกิดน้ำท่วมใหญ่ในนิวยอร์กและอากาศเย็นปกคลุมไปยังหลายเมืองอย่างกะทันหัน อาจเป็นผลที่เกิดจากการที่โลกร้อนขึ้นทำให้น้ำแข็งที่ขั้วโลกละลาย ซึ่งจะไปเพิ่มปริมาณน้ำจืดและลดความเค็มของ น้ำทะเลในมหาสมุทร ทำให้กระแสน้ำอุ่นอย่างกระแสน้ำ gulf stream ซึ่งเป็นกระแสน้ำที่ไหลพาความร้อนไปยังเขตหนาว มีการหยุดชะงักขึ้น

ส่วนของโลกที่โดยปกติมีสภาพอากาศเย็นก็เกิดมีอากาศแปรปรวนเย็นจัดขึ้น และในเขตที่เป็นอากาศร้อนก็ร้อนมากขึ้น ทำให้เกิดพายุใหญ่อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ผลกระทบอย่างที่เกิดขึ้นในภาพยนตร์อาจเป็นจริงได้ถ้าสาเหตุที่เป็นตัวการทำให้โลกร้อนหรือมีอุณหภูมิสูงขึ้นนั้นไม่ได้รับ การแก้ไข

โดยสาเหตุที่ทำให้โลกร้อนนั้นมาจากหลายปัจจัยด้วยกันคือ ปริมาณการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจก, การเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำในมหาสมุทร รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ส่วนปัญหาเรื่องโลกมีอุณหภูมิสูงขึ้นและปัญหาการลดลงของชั้นโอโซน หลายคนอาจสับสนกับเรื่องปัญหาการลดลงของชั้นโอโซนกับการเปลี่ยนแปลงของชั้นบรรยากาศ ปัญหาทั้งสองนั้นไม่มีส่วนสัมพันธ์กัน

สภาพการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศ

การเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศสามารถพิจารณาได้จากสถานะของบรรยากาศปัจจุบันมีผลต่อสถานะที่จะเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น ความแห้งแล้งนานๆ จะทำให้ทะลสาบแห้งและหายไป ยังทำให้ที่ราบกลายเป็นทะเลทราย ซึ่งส่งผลกระทบต่อปริมาณน้ำฝนที่จะตกในปีต่อไปหรือกล่าวได้อีกอย่างหนึ่งว่า การเปลี่ยนแปลงบรรยากาศเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นไม่รู้จบ ที่เนื่องมาจากส่วนต่างๆ ของสิ่งแวดล้อมมีผลที่แตกต่างกันในหลายๆ ด้าน ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขึ้นๆ ลงๆ ของบรรยากาศ

ปรากฏการณ์เรือนกระจก การศึกษาในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่า การแผ่รังสีโดยก๊าซเรือนกระจกเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้โลกมีอุณหภูมิสูงขึ้น และก๊าซเรือนกระจกก็มีส่วนสำคัญที่ทำให้เราเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศโลกที่ เกิดขึ้นมาในอดีต ปรากฏการณ์เรือนกระจก หรือที่เรียกว่า "greenhouse effect" ค้นพบโดย Joseph Fourier ในปี 1824 และมีการศึกษาต่อโดย Svante Arrhenius ในปี 1896 เป็นกระบวนการที่มีการสะท้อนความร้อนจากดวงอาทิตย์หรือเป็นการแผ่รังสีอินฟราเรดหรือคลื่นความร้อนออกสู่ชั้นบรรยากาศ ทำให้พื้นผิวของโลกอุ่นขึ้น โดยปัญหาที่เกิดขึ้นก็คือการที่มนุษย์เราเพิ่มผลกระทบของปรากฏการณ์ด้วยการเพิ่มปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซบางประเภทเพิ่มขึ้นเช่น ไนตรัสออกไซด์ และมีเทน ปริมาณก๊าซที่เพิ่มขึ้นมาจากการสะท้อนความร้อนจากชั้นบรรยากาศกลับมายังโลกเพิ่มขึ้น

การเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

สาเหตุที่สำคัญอันหนึ่งที่ทำให้ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น เนื่องมาจากการ ขยายตัวทางเศรษฐกิจ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวการที่จับความร้อน จากการศึกษาพบว่ามีการเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับในอดีต ซึ่งกลายเป็นสาเหตุที่ทำให้โลกร้อนในปัจจุบัน

จากรายงานวิจัยของโครงการ Global Carbon Project หรือ GCP ในออสเตรเลียได้วิเคราะห์พบว่า ในปี 2005 มีการปล่อยเชื้อเพลิงที่เกิดจากการเผาไหม้โดยมนุษย์เกือบถึง 7.9 พันล้านเมตริกตัน/ปี ถ้ามาพิจารณาดูถึงแหล่งที่มาของพลังงานจะเห็นว่าแหล่งพลังงานสำคัญในการผลิตไฟฟ้าในทุกวันนี้มาจากถ่านหินและก๊าซธรรมชาติ บางส่วนเท่านั้นที่มาจากเขื่อนพลังน้ำและลม กล่าวโดยสรุปก็คือ การเพิ่มขึ้นเป็นผลสะท้อนของการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมทางเศรษฐกิจ ซึ่งเป็นส่วนที่เกี่ยวข้องกันอย่างเหนียวแน่นระหว่างกิจกรรมทางเศรษฐกิจและปริมาณการใช้พลังงาน

เป็นผลให้ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกปล่อยออกมาสู่บรรยากาศมีปริมาณเพิ่มขึ้น เมื่อเร็วๆ นี้ก็ได้มีการจัดการประชุมเกี่ยวกับเรื่องบรรยากาศ หรือ climate summit เพื่อตระหนักถึงการที่โลกเริ่มมีอุณหภูมิสูงขึ้นและหาวิธีที่จะช่วยชะลออัตราการเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ นอกจากนี้ก็ยังมีก๊าซมีเทน (CH4 ) และไนตรัสออกไซด์ (N2O) ที่มีส่วนทำให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้นด้วย

การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของอากาศ

บรรยากาศของโลกนั้นมีการเปลี่ยนแปลงมาตลอด สัญลักษณ์ที่แสดงให้เห็นว่าโลกกำลังอุ่นขึ้นได้แก่ ร่องรอยทางธรณีวิทยาพบว่าบรรยากาศโลกเมื่อหลายหมื่นปีมาแล้วนั้นอยู่ในยุคน้ำแข็ง แต่จากยุคที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็งมาจนกระทั่งปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ทราบได้อย่างไรว่าบรรยากาศของโลกเคยปกคลุมด้วยน้ำแข็ง

ในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงในชั้นบรรยากาศนั้นสามารถย้อนไปได้หลายล้านปี การศึกษาสามารถทำได้จากการวิเคราะห์ชั้นของน้ำแข็ง หรือจากวงปีของต้นไม้หรือจากความยาวของธารน้ำแข็งที่เรียกว่า "glacier" หรือจากละอองเกสรดอกไม้ที่หลงเหลืออยู่ หรือแม้แต่ตะกอนที่ทับถมกันในทะเล รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงวงโคจรของโลกก็มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของอากาศ

ธารน้ำแข็งที่ขั้วโลกหรือ glacier เป็นส่วนหนึ่งที่สามารถใช้เป็นตัวบอกการเปลี่ยนแปลงบรรยากาศของโลกได้ การเพิ่มขึ้นและลดลงของน้ำแข็งเป็นตัวบ่งชี้ถึงบรรยากาศที่เย็นลงหรืออุ่นขึ้นในแต่ละช่วงเวลา จากการศึกษาภาพถ่ายจากดาวเทียมปัจจุบันพบว่า น้ำแข็งที่ขั้วโลกเริ่มมีปริมาณลดลงอย่างน่าวิตก

การเปลี่ยนแปลงบรรยากาศในศตวรรษที่ 20

กว่า 150 ปีที่ผ่านมากิจกรรมที่มนุษย์สร้างขึ้นได้เพิ่มปริมาณก๊าซเรือนกระจกเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลก แต่ผลกระทบที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ที่มีผลต่อบรรยากาศอีกส่วนหนึ่งคือ ซัลเฟตแอโรซอล (sulphate aerosols) เป็นรูปแบบของสารขนาดเล็กที่แขวนลอยอยู่ในอากาศ เป็นส่วนประกอบของเมฆและหมอกเชื่อว่าอาจเป็นตัวที่ทำให้อุณหภูมิลดลงบ้าง รวมทั้งผลกระทบจากธรรมชาติ

จากประวัติศาสตร์ของอุณหภูมิที่มีการบันทึกไว้อุณหภูมิของอากาศที่พื้นผิวโลกได้เพิ่มขึ้นราว 0.74-0.18 องศาเซลเซียส หรือราว (1.3-0.32 องศาฟาห์เรนไฮต์) จากการที่อุณหภูมิที่พื้นผิวโดยเฉลี่ยที่เพิ่มขึ้นตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 มีการเสนอให้มีการกระทำเพื่อจะเป็นการชะลอการที่โลกเริ่มอุ่นขึ้น แต่ก็มีหลายข้อโต้แย้งเกี่ยวกับเรื่องบรรยากาศโลกที่มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นนับตั้งแต่กลาง ปี 1800 ว่า การเปลี่ยนแปลงเป็นเรื่องปกติที่อาจจะเป็นการเปลี่ยนแปลงในรอบ 1,000 ปี หรือเป็นการเกิดขึ้นโดยไม่ได้คาดไว้

ในการศึกษาแกนน้ำแข็งแสดงให้เห็นถึงปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นและลดลงในช่วงประมาณ 1,000 ปีของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ซึ่งอาจถือเป็นข้อโต้แย้งสำหรับการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศในขณะนี้ว่า เป็นสิ่งที่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในช่วงระหว่างปี 1940-1970 อุณหภูมิของโลกลดลงเล็กน้อยถึงแม้ว่าระดับคาร์บอนไดออกไซด์จะเพิ่มขึ้นก็ตาม

แบบจำลองบรรยากาศที่มีการศึกษาโดย IPCC หรือองค์การระหว่างประเทศที่ติดตาม เรื่องการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศ (The Intergovernmental Panel on Climate Change) ได้แสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิที่พื้นผิวของโลกมีแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นจาก 1.1 ไปถึง 6.4 องศา ระหว่างปี 1990-2100 ค่าที่แสดงในแต่ละช่วงจะเป็นผลสะท้อนของสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคตของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและผลลัพธ์ของแบบจำลองความไวของบรรยากาศ

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกยังเป็นสาเหตุให้มีสิ่งอื่นที่มีการเปลี่ยนแปลงตามมาด้วยเช่น ระดับน้ำทะเลที่เพิ่มสูงขึ้น และการเปลี่ยนแปลงของการควบตัวเป็นหยดน้ำ ซึ่งเป็นส่วนที่ทำให้เกิดฝนและหิมะ ซึ่งจะเป็นผลให้ฤดูการมีการเปลี่ยนแปลงด้วยเช่นกัน ทำให้มีการเปลี่ยนแปลงทั้งความถี่และปริมาณถึงแม้ว่าเป็นการยากที่จะเชื่อมโยงว่าผลกระทบดังกล่าวสืบเนื่องมาจากการที่โลกมีอุณหภูมิสูงขึ้น แต่ผลที่เห็นได้ชัดได้แก่การเปลี่ยนแปลงปริมาณของผลผลิตทางการเกษตร การเคลื่อนตัวของธารน้ำแข็ง การลดลงของปริมาณน้ำในแม่น้ำหน้าแล้ง การสูญพันธุ์ของสัตว์บางชนิดและการเพิ่มขึ้นของโรคระบาด ซึ่งยังคงเป็นความไม่แน่นอนในทางวิทยาศาสตร์ รวมไปถึงการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศที่จะเกิดขึ้นในอนาคตว่าทั่วโลกจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร ในแต่ละพื้นที่มีการโต้เถียงกันในเรื่องนี้จนเป็นเรื่องทางการเมืองที่จะต้องแก้ไขหรือหาวิธีลดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโดยรัฐบาล หลายๆ ประเทศได้ตกลงกันไว้ตามพิธีสารเกียวโต (Kyoto protocol)

และถ้าพิจารณาในช่วงระยะเวลาเป็นร้อยปีจะพบว่า การเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศจะเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างชั้นบรรยากาศและมหาสมุทร การที่บรรยากาศมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือลดลงเป็นผลมาจากปรากฏการณ์เอลนิโญ หรือ "El Nino southern oscillation" และก็ยังมีแปซิฟิก Pacific decadal oscillation และ north Atlantic oscillation รวมทั้ง Arctic oscillation ที่ความร้อนมีการกระจายออกไปโดยกระแสน้ำและรวมถึง thermohaline circulation หรือการไหลเวียนของกระแสน้ำอุ่นอันเนื่องมาจากความเค็มของน้ำในมหาสมุทร ซึ่งเป็นส่วนที่สำคัญในการพาความร้อนและมีผลต่อบรรยากาศโลก

ที่กล่าวมาข้างต้นนี้ล้วนเป็นปรากฏการณ์ที่กระแสน้ำมีการพัดพาความร้อนไปยังส่วนต่างๆ ของโลกที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน

การเลือกใช้พลังงานทดแทน

ถ้าพิจารณาถึงความต้องการลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการเผาไหม้ในอีก 50 ปีข้างหน้า และเพื่อที่จะต้องการลดปริมาณก๊าซที่เพิ่มอุณหภูมิให้กับโลก ลองพิจารณาเปรียบเทียบพลังงานไฟฟ้าที่ได้จากแหล่งพลังงานที่แตกต่างกันและปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เกิดขึ้น

ถ้าต้องการพลังงานไฟฟ้าราว 40 ล้านกิโลวัตต์ต่อชั่วโมง (kWh) สามารถผลิตได้จากธาตุยูเรเนียมขนาด 1 ตัน ถ้าจะเปรียบเทียบกับการใช้ถ่านหินก็ต้องใช้ถ่านหินในปริมาณ 16,000 ตัน หรือถ้าเป็นน้ำมันก็จะต้องใช้ปริมาณ 80,000 บาร์เรลในการเผาไหม้เพื่อให้ได้พลังงานที่เท่ากัน

ในขณะที่ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นต่อปริมาณไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง จะเกิดจากการเผาไหม้ถ้าใช้ถ่านจะต้องใช้ถ่านปริมาณ 1 กิโลกรัม ถ้าเป็นก๊าซธรรมชาติจะได้จากการเผาก๊าซในปริมาณ 0.5 กิโลกรัม ในขณะที่จะเกิดก๊าซเพียง 10 กรัมจากเชื้อเพลิงพลังนิวเคลียร์ นอกจากนี้ก็ยังมีแหล่งพลังงานอื่นเช่น จากแสงอาทิตย์ พลังงานลม และพลังงานน้ำ ที่ถือเป็นพลังงานสะอาด

ถ้าเรายังไม่สามารถหาวิธีลดปริมาณการเพิ่มของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศจากแหล่งพลังงานทางเลือก ปัญหาที่จะเกิดขึ้นและเป็นลูกโซ่ของสิ่งต่างๆ ที่เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศคงจะต้องเกิดขึ้นตามมาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และเมื่อถึงวันนั้นแล้วมนุษย์จะอยู่กันอย่างไรในโลกใบนี้ ?

-----------------------
ที่มา: ประชาชาติธุรกิจ
http://www.matichon.co.th/prachachat...sectionid=0203