พายุใต้น้ำกัดเซาะธารน้ำแข็งวันสิ้นโลกทำระดับน้ำทะเลสูงขึ้น

ทวีปแอนตาร์กติกามีลักษณะคล้ายกำปั้นที่มีนิ้วหัวแม่มือยาวเรียวชี้ไปทางทวีปอเมริกาใต้ โดยธารน้ำแข็งไพน์ไอส์แลนด์ (Pine Island Glacier) ตั้งอยู่ใกล้โคนของนิ้วหัวแม่มือ ส่วนธารน้ำแข็งทเวตส์ (Thwaites) ที่รู้จักกันในชื่อ “ธารน้ำแข็งวันสิ้นโลก” เนื่องจากการพังทลายของธารน้ำแข็งนี้จะส่งผลอย่างร้ายแรงต่อระดับน้ำทะเลทั่วโลก ตั้งอยู่ติดกัน

ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ธารน้ำแข็งยักษ์เหล่านี้เผชิญการละลายอย่างรวดเร็วอันเป็นผลมาจากน้ำทะเลที่อุ่นขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่ธารน้ำแข็งยกตัวขึ้นจากพื้นทะเลและลอยขึ้นเป็นชั้นน้ำแข็ง

ผลการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Geosciences เมื่อเดือนที่แล้ว เป็นงานวิจัยแรกที่วิเคราะห์อย่างเป็นระบบว่ามหาสมุทรทำให้ชั้นน้ำแข็งละลายในช่วงเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงหรือไม่กี่วันได้อย่างไร แทนที่จะเป็นฤดูกาลหรือหลายปี

“โยชิฮิโระ นากายามะ” (Yoshihiro Nakayama) ผู้เขียนงานวิจัยและผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมศาสตร์จากวิทยาลัยดาร์ตมัธ เปิดเผยว่า เรากำลังศึกษาปรากฎการณ์ในมหาสมุทรในช่วงเวลาสั้นๆ คล้ายกับปรากฎการณ์ทางสภาพอากาศ ซึ่งเป็นเรื่องที่ถือว่าไม่ปกติสำหรับการศึกษาวิจัยในทวีปแอนตาร์กติกา

พายุใต้น้ำที่นักวิจัยให้ความสนใจ เรียกว่า “Submesoscales” คือ กระแสน้ำวนในมหาสมุทรที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

“มัตเตีย ปอยเนลลี” (Mattia Poinelli) ผู้เขียนงานวิจัยและนักวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ระบบโลกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ และ นักวิจัยในเครือของ NASA เปิดเผยว่า ลองนึกภาพปรากฎการณ์นี้เหมือนกระแสน้ำวนเล็กๆ ที่หมุนอย่างรวดเร็ว คล้ายกับตอนคนน้ำในแก้ว

อย่างไรก็ตาม ในมหาสมุทร กระแสน้ำวนเหล่านี้ไม่ได้มีขนาดเล็ก แต่อาจแผ่ขยายได้กว้างถึงประมาณ 6 ไมล์หรือประมาณ 9.6 กิโลเมตร

กระแสน้ำวนเหล่านี้ก่อตัวขึ้นเมื่อมวลน้ำอุ่นและน้ำเย็นมาบรรจบกัน หากเปรียบเทียบกับตัวอย่างแก้วน้ำ ก็เป็นหลักการเดียวกันกับตอนเทนมลงในถ้วยกาแฟและเห็นลวดลายการหมุนวนเล็ก ๆ ที่ช่วยผสมทุกอย่างเข้าด้วยกัน

ปรากฎการณ์นี้คล้ายคลึงกับการก่อตัวของพายุในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเกิดขึ้นจากการปะทะกันของอากาศร้อนและเย็น และ เช่นเดียวกับพายุในชั้นบรรยากาศ กระแสน้ำวนในมหาสมุทรเหล่านี้ก่อให้เกิดอันตรายรุนแรงได้อย่างมาก

“นากายามะ” เสริมว่า กระแสน้ำวนเหล่านี้ก่อตัวขึ้นในทะเลเปิดแล้วเคลื่อนตัวอย่างรวดเร็วเข้าไปใต้ชั้นน้ำแข็ง เมื่อติดอยู่ระหว่างฐานที่ขรุขระและซับซ้อนของชั้นน้ำแข็งและพื้นทะเล กระแสน้ำวนเหล่านี้จะกวนเอาน้ำอุ่นจากส่วนลึกของมหาสมุทรขึ้นมา ซึ่งจะเร่งให้เกิดการละลายเมื่อ “ปะทะ” กับน้ำแข็งที่เปราะบาง

นักวิทยาศาสตร์ใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์และข้อมูลจริงจากเครื่องมือวัดในมหาสมุทร เพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของพายุใต้น้ำเหล่านี้ และพบว่า พายุเหล่านี้ เมื่อรวมกับกระบวนการระยะสั้นอื่นๆ ทำให้ธารน้ำแข็งทั้ง 2 แห่งละลายไป 20 เปอร์เซ็นต์ ในช่วงเวลา 9 เดือน แม้การระบุสัดส่วนที่แน่ชัดของผลกระทบจากพายุเพียงอย่างเดียวนั้นเป็นเรื่องยาก เพราะธรรมชาติที่โกลาหลของพายุ แต่เหตุการณ์เหล่านี้ดูจะมีบทบาทสำคัญในช่วงเวลาสั้น ๆ

นักวิจัยยังเน้นย้ำถึงวงจรป้อนกลับที่น่าเป็นกังวล เนื่องจากเมื่อพายุทำให้น้ำแข็งละลาย ปริมาณน้ำจืดเย็นที่ไหลลงสู่มหาสมุทรก็จะเพิ่มขึ้น มวลน้ำเหล่านี้จะเข้าไปผสมกับน้ำที่อุ่นและเค็มกว่าที่อยู่ด้านล่าง ก่อให้เกิดความปั่นป่วนในมหาสมุทรมากขึ้น ซึ่งยิ่งทำให้น้ำแข็งละลายมากขึ้น

“เลีย ซีเกลแมน” (Lia Siegelman) ผู้เขียนงานวิจัยจากสถาบันสมุทรศาสตร์สคริปส์ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ระบุว่า วงจรป้อนกลับเชิงบวกนี้อาจทวีความรุนแรงขึ้นในสภาพภูมิอากาศที่อุ่นขึ้น

ผลกระทบที่ตามมาอาจร้ายแรง เนื่องจากชั้นน้ำแข็งมีบทบาทสำคัญในการค้ำจุนธารน้ำแข็ง ชะลอการไหลของธารน้ำแข็งลงสู่มหาสมุทรให้ช้าลง โดยธารน้ำแข็งทเวตส์เพียงแห่งเดียวกักเก็บน้ำมากพอที่จะทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มสูงขึ้นได้มากกว่า 2 ฟุตหรือราว 61 เซนติเมตร แต่เนื่องจากธารน้ำแข็งแห่งนี้ทำหน้าที่เป็นเหมือน “จุกไม้ก๊อก” ที่กั้นแผ่นน้ำแข็งขนาดมหึมาของแอนตาร์กติกา การพังทลายของธารน้ำแข็งดังกล่าวอาจนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลได้ราว 10 ฟุตหรือ 3 เมตรได้ในที่สุด

“ทิอาโก ดอตโต” (Tiago Dotto) นักวิจัยอาวุโสจากศูนย์สมุทรศาสตร์แห่งชาติในสหราชอาณาจักร ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานวิจัยให้สัมภาษณ์กับ CNN ว่า ผลการศึกษานี้มีความสำคัญเนื่องจากช่วยให้เข้าใจถึงบทบาทของปรากฎการณ์ขนาดเล็กในมหาสมุทรที่ทำให้ฐานของชั้นน้ำแข็งละลาย พร้อมระบุว่า ปริมาณการละลายของน้ำแข็งที่พบในงานวิจัยนี้น่าตกตะลึงเป็นอย่างมาก

อย่างไรก็ตาม ยังคงมีความไม่แน่นอนอยู่อีกมาก เนื่องจากชั้นน้ำแข็งแอนตาร์กติกาเป็นหนึ่งในพื้นที่ที่เข้าถึงได้ยากที่สุดในโลก หมายความว่า นักวิทยาศาสตร์ต้องพึ่งพาการจำลองเป็นหลัก โดย “เดวิด ฮอลแลนด์” (David Holland) ศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์บรรยากาศและมหาสมุทรแห่งมหาวิทยาลัยนิวยอร์กที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ ระบุว่า การศึกษาลักษณะนี้น่าสนใจแต่ก็เป็นเพียงแบบจำลองคอมพิวเตอร์ จำเป็นต้องมีข้อมูลจริงจากภาคสนามมากว่านี้เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของกระแสน้ำวนเหล่านี้ รวมถึงสภาพอากาศในมหาสมุทรรูปแบบอื่น ๆ

นอกจากนี้ ยังมีปัจจัยอีกจำนวนมากที่ขับเคลื่อนการละลายของน้ำแข็งในทวีปอันกว้างใหญ่นี้ สอดคล้องกับ “เท็ด สแกมโบส” (Ted Scambos) นักวิจัยอาวุโสจากศูนย์วิทยาศาสตร์โลกและการสังเกตการณ์จากมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาครั้งนี้ ซึ่งระบุว่า ความเข้าใจเกี่ยวกับพลวัตของมหาสมุทรใกล้แผ่นน้ำแข็งกำลังพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว

การศึกษาชี้ให้เห็นอย่างชัดเจนว่าจำเป็นต้องมีข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจว่าพายุใต้น้ำนี้อาจเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในแต่ละฤดูกาลและแต่ละปี อย่างไรก็ตาม กระบวนการระยะสั้นที่คล้ายกับสภาพอากาศเหล่านี้ ไม่ใช่เรื่องเล็กน้อยเลย

การศึกษาปรากฎการณ์ทางทะเลอย่างละเอียดเหล่านี้ คือ พรมแดนใหม่ในการทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรและน้ำแข็ง ซึ่งจะช่วยให้เข้าใจการสูญเสียน้ำแข็งและท้ายที่สุดคือการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล

ที่มา: CNN