มีบางสิ่งที่ผิดปกติเกิดขึ้นในส่วนลึกของมหาสมุทรอาร์กติก เกิดหลุมยุบที่ก้นทะเล บางหลุมใหญ่เท่ากับบล็อกเมือง!
การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences โดยอ้างอิงจากการสำรวจระดับน้ำความละเอียดสูงของทะเลโบฟอร์ตของแคนาดา
ชาร์ลี พอลล์ ผู้ร่วมวิจัยและสถาบันวิจัยพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำมอนเทอเรย์เบย์ (MBARI) นักธรณีวิทยา กล่าวว่า เรารู้ว่าการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่กำลังเกิดขึ้นในภูมิประเทศแถบอาร์กติก แต่นี่เป็นครั้งแรกที่เราสามารถใช้เทคโนโลยีเพื่อดูว่าการเปลี่ยนแปลงกำลังเกิดขึ้นนอกชายฝั่งด้วยเช่นกัน
การสังเกตหลุมยุบเริ่มขึ้นในปี 2010 ย้อนกลับไปเมื่อพบการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนที่สุดที่ขอบชั้นวางและความลาดเอียงของทะเลโบฟอร์ตของแคนาดา จากชายฝั่งของพื้นที่นี้ นักวิจัยสังเกตเห็นภูมิประเทศขรุขระบนพื้นทะเลไกลออกไป 180 กิโลเมตร
นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตเห็นว่า ดินเพอร์มาฟรอสต์ในอาร์กติกเหนือระดับน้ำทะเลกำลังละลายเนื่องจากวิกฤตสภาพอากาศและการเกิดหลุมยุบบนพื้นดินที่สร้างความเสียหายต่อโครงสร้างพื้นฐานและเป็นอันตรายต่อชุมชนพื้นเมือง ตัวอย่างเช่น ความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับการละลายของเพอร์มาฟรอสต์อาจมีส่วนรับผิดชอบต่อการรั่วไหลของน้ำมันจำนวนมหาศาลในแม่น้ำรัสเซียในปี 2020
อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าเพอร์มาฟรอสต์อาร์กติกทั้งหมดจะอยู่เหนือพื้นดิน บางส่วนจมอยู่ใต้น้ำโดยธารน้ำแข็งที่ละลายและระดับน้ำทะเลสูงขึ้นเมื่อสิ้นสุดยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายเมื่อประมาณ 12,000 ปีที่แล้ว
การละลายของเพอร์มาฟรอสต์เป็นหัวข้อสำหรับการศึกษาจำนวนมาก จากการสืบสวนส่วนใหญ่ น้ำแข็งเพอร์มาฟรอสต์มักจะละลายเนื่องจากภาวะโลกร้อนที่เพิ่มสูงขึ้นตลอดเวลา
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเป็นต้นเหตุของหลุมยุบในแถบอาร์กติก แต่กรณีนี้กลับมีเรื่องที่น่าสงสัยต่างออกไป ผู้เชี่ยวชาญพบว่าความร้อนที่ดันพื้นน้ำแข็งเข้ามาแทนที่ความร้อนที่ไม่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศ แต่มาจากระบบน้ำใต้ดิน
งานวิจัยใหม่ได้เปิดเผยว่าการละลายของเพอร์มาฟรอสต์อย่างรวดเร็วในอาร์กติกมีศักยภาพในการปลดปล่อยแบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะ ไวรัสที่ยังไม่ถูกค้นพบ และแม้แต่กากกัมมันตภาพรังสีจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และเรือดำน้ำในยุคสงครามเย็น
เพอร์มาฟรอสต์หรือดินแดนที่กลายเป็นน้ำแข็งอย่างถาวร ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 23 ล้านตารางกิโลเมตรในซีกโลกเหนือ เพอร์มาฟรอสต์ส่วนใหญ่ในอาร์กติกมีอายุถึงหนึ่งล้านปี – โดยทั่วไปยิ่งอยู่ลึกเท่าไหร่ก็ยิ่งมีอายุมากขึ้นเท่านั้น
นอกจากจุลินทรีย์แล้ว ยังกักเก็บสารเคมีหลากหลายชนิดไว้เป็นเวลานับพันปี ไม่ว่าจะผ่านกระบวนการทางธรรมชาติ อุบัติเหตุ หรือการจัดเก็บโดยเจตนา
อย่างไรก็ตาม ด้วยการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศทำให้อาร์กติกอุ่นขึ้นเร็วกว่าส่วนอื่นๆ ของโลกมาก มีการคาดการณ์ว่าชั้นเยือกแข็งที่ปกคลุมพื้นผิวเยือกแข็งอาจสูญเสียไปมากถึง 2 ใน 3 ภายในปี 2100
การละลายน้ำแข็งเพอร์มาฟรอสต์จะปล่อยก๊าซเรือนกระจก คาร์บอนไดออกไซด์และมีเทนสู่ชั้นบรรยากาศ รวมทั้งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันต่อภูมิทัศน์
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยซึ่งตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ในวารสาร Nature Climate Change พบว่า ผลกระทบของชั้นดินเยือกแข็งที่ลดลงอาจแพร่หลายมากขึ้น โดยมีโอกาสปล่อยแบคทีเรีย ไวรัสที่ไม่รู้จัก กากนิวเคลียร์และรังสี และสารเคมีอื่นๆ ที่น่าเป็นห่วง
“เนื่องจากนี่เป็นการศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับการสลายตัวของเพอร์มาฟรอสต์ที่จมอยู่ใต้น้ำ เราจึงไม่มีข้อมูลระยะยาวสำหรับอุณหภูมิก้นทะเลในภูมิภาคนี้ ข้อมูลที่เรามีไม่ได้แสดงถึงแนวโน้มที่ร้อนขึ้นในน้ำลึก 150 เมตร (เกือบ 500 ฟุต) เหล่านี้” พอลล์กล่าว
หลุมดังกล่าวน่าจะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่เก่ากว่าและช้ากว่า ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้นของเราจากยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้าย และดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้นมาเป็นเวลาหลายพันปีแล้ว
“ความร้อนที่พัดพาเข้ามาในระบบน้ำใต้ดินที่เคลื่อนที่ช้าๆ มีส่วนทำให้เกิดการสลายตัวของเพอร์มาฟรอสต์ที่จมอยู่ใต้น้ำ ทำให้เกิดหลุมยุบขนาดใหญ่ในบางพื้นที่ และเนินเขาที่เต็มไปด้วยน้ำแข็งที่เรียกว่า ‘Pingos’ ในพื้นที่อื่นๆ” พอลล์กล่าว
พอลล์กล่าวว่า โพรงที่เต็มไปด้วยน้ำได้เข้ามาแทนที่น้ำแข็งส่วนเกินที่ครั้งหนึ่งเคยบรรจุอยู่ในดินเพอร์มาฟรอสต์ เมื่อโพรงเหล่านี้พังทลายลง หลุมยุบขนาดใหญ่ที่สังเกตได้จากการศึกษานี้ก็ก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว กองหินคล้าย Pingos ก่อตัวขึ้นเมื่อน้ำกร่อยที่เกิดจากการสลายตัวของเพอร์มาฟรอสต์เคลื่อนตัวขึ้นและกลายเป็นน้ำแข็ง ทำให้พื้นทะเลพองด้วยกองหินที่มีแกนเป็นน้ำแข็ง
การศึกษาระบุว่า ขณะที่ไม่ทราบอุณหภูมิของน้ำใต้ดิน หากอยู่ที่ 1.8 องศาฟาเรนไฮต์ (1 องศาเซลเซียส) เหนือจุดเยือกแข็ง ก็สามารถละลายแท่งน้ำแข็งได้เป็นเวลาหลายพันปี
ซู นาตาลี ผู้อำนวยการโครงการอาร์กติกและนักวิทยาศาสตร์อาวุโสของ Woodwell Climate Research Center กล่าวว่า ต่างจากเพอร์มาฟรอสต์บนบกซึ่งสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระดับหลายปีถึงหลายทศวรรษ แต่เพอร์มาฟรอสต์ใต้ทะเลมีเวลาในการตอบสนองที่ช้ากว่ามากในแง่ของผลกระทบจากสภาพอากาศ
การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences โดยอ้างอิงจากการสำรวจระดับน้ำความละเอียดสูงของทะเลโบฟอร์ตของแคนาดา
ชาร์ลี พอลล์ ผู้ร่วมวิจัยและสถาบันวิจัยพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำมอนเทอเรย์เบย์ (MBARI) นักธรณีวิทยา กล่าวว่า เรารู้ว่าการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่กำลังเกิดขึ้นในภูมิประเทศแถบอาร์กติก แต่นี่เป็นครั้งแรกที่เราสามารถใช้เทคโนโลยีเพื่อดูว่าการเปลี่ยนแปลงกำลังเกิดขึ้นนอกชายฝั่งด้วยเช่นกัน
การสังเกตหลุมยุบเริ่มขึ้นในปี 2010 ย้อนกลับไปเมื่อพบการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนที่สุดที่ขอบชั้นวางและความลาดเอียงของทะเลโบฟอร์ตของแคนาดา จากชายฝั่งของพื้นที่นี้ นักวิจัยสังเกตเห็นภูมิประเทศขรุขระบนพื้นทะเลไกลออกไป 180 กิโลเมตร
นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตเห็นว่า ดินเพอร์มาฟรอสต์ในอาร์กติกเหนือระดับน้ำทะเลกำลังละลายเนื่องจากวิกฤตสภาพอากาศและการเกิดหลุมยุบบนพื้นดินที่สร้างความเสียหายต่อโครงสร้างพื้นฐานและเป็นอันตรายต่อชุมชนพื้นเมือง ตัวอย่างเช่น ความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับการละลายของเพอร์มาฟรอสต์อาจมีส่วนรับผิดชอบต่อการรั่วไหลของน้ำมันจำนวนมหาศาลในแม่น้ำรัสเซียในปี 2020
อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าเพอร์มาฟรอสต์อาร์กติกทั้งหมดจะอยู่เหนือพื้นดิน บางส่วนจมอยู่ใต้น้ำโดยธารน้ำแข็งที่ละลายและระดับน้ำทะเลสูงขึ้นเมื่อสิ้นสุดยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายเมื่อประมาณ 12,000 ปีที่แล้ว
การละลายของเพอร์มาฟรอสต์เป็นหัวข้อสำหรับการศึกษาจำนวนมาก จากการสืบสวนส่วนใหญ่ น้ำแข็งเพอร์มาฟรอสต์มักจะละลายเนื่องจากภาวะโลกร้อนที่เพิ่มสูงขึ้นตลอดเวลา
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเป็นต้นเหตุของหลุมยุบในแถบอาร์กติก แต่กรณีนี้กลับมีเรื่องที่น่าสงสัยต่างออกไป ผู้เชี่ยวชาญพบว่าความร้อนที่ดันพื้นน้ำแข็งเข้ามาแทนที่ความร้อนที่ไม่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศ แต่มาจากระบบน้ำใต้ดิน
การละลายของเพอร์มาฟรอสต์สามารถปล่อยแบคทีเรียและไวรัสได้
เมื่อพิจารณาถึงผลกระทบของการละลายของเพอร์มาฟรอสต์ ความกังวลเริ่มแรกของเรามีแนวโน้มที่จะกลายเป็นปัญหาใหญ่ของก๊าซมีเทนที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ และทำให้ภาวะโลกร้อนรุนแรงขึ้น หรือปัญหาของชุมชนท้องถิ่น เนื่องจากพื้นดินและโครงสร้างพื้นฐานไม่เสถียร แม้ว่าสิ่งนี้จะไม่ดีพอ แต่การวิจัยใหม่เผยให้เห็นว่าผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการละลายของเพอร์มาฟรอสต์อาจก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสุขภาพอย่างร้ายแรงได้เช่นกันงานวิจัยใหม่ได้เปิดเผยว่าการละลายของเพอร์มาฟรอสต์อย่างรวดเร็วในอาร์กติกมีศักยภาพในการปลดปล่อยแบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะ ไวรัสที่ยังไม่ถูกค้นพบ และแม้แต่กากกัมมันตภาพรังสีจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และเรือดำน้ำในยุคสงครามเย็น
เพอร์มาฟรอสต์หรือดินแดนที่กลายเป็นน้ำแข็งอย่างถาวร ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 23 ล้านตารางกิโลเมตรในซีกโลกเหนือ เพอร์มาฟรอสต์ส่วนใหญ่ในอาร์กติกมีอายุถึงหนึ่งล้านปี – โดยทั่วไปยิ่งอยู่ลึกเท่าไหร่ก็ยิ่งมีอายุมากขึ้นเท่านั้น
นอกจากจุลินทรีย์แล้ว ยังกักเก็บสารเคมีหลากหลายชนิดไว้เป็นเวลานับพันปี ไม่ว่าจะผ่านกระบวนการทางธรรมชาติ อุบัติเหตุ หรือการจัดเก็บโดยเจตนา
อย่างไรก็ตาม ด้วยการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศทำให้อาร์กติกอุ่นขึ้นเร็วกว่าส่วนอื่นๆ ของโลกมาก มีการคาดการณ์ว่าชั้นเยือกแข็งที่ปกคลุมพื้นผิวเยือกแข็งอาจสูญเสียไปมากถึง 2 ใน 3 ภายในปี 2100
การละลายน้ำแข็งเพอร์มาฟรอสต์จะปล่อยก๊าซเรือนกระจก คาร์บอนไดออกไซด์และมีเทนสู่ชั้นบรรยากาศ รวมทั้งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันต่อภูมิทัศน์
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยซึ่งตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ในวารสาร Nature Climate Change พบว่า ผลกระทบของชั้นดินเยือกแข็งที่ลดลงอาจแพร่หลายมากขึ้น โดยมีโอกาสปล่อยแบคทีเรีย ไวรัสที่ไม่รู้จัก กากนิวเคลียร์และรังสี และสารเคมีอื่นๆ ที่น่าเป็นห่วง
บทบาทของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
การเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์หลายอย่างที่เห็นบนผืนดินเพอร์มาฟรอสต์มีสาเหตุมาจากอุณหภูมิที่อุ่นขึ้นอันเป็นผลมาจากวิกฤตสภาพอากาศ - อาร์กติกร้อนเร็วกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลกถึง 2 เท่า“เนื่องจากนี่เป็นการศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับการสลายตัวของเพอร์มาฟรอสต์ที่จมอยู่ใต้น้ำ เราจึงไม่มีข้อมูลระยะยาวสำหรับอุณหภูมิก้นทะเลในภูมิภาคนี้ ข้อมูลที่เรามีไม่ได้แสดงถึงแนวโน้มที่ร้อนขึ้นในน้ำลึก 150 เมตร (เกือบ 500 ฟุต) เหล่านี้” พอลล์กล่าว
หลุมดังกล่าวน่าจะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่เก่ากว่าและช้ากว่า ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้นของเราจากยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้าย และดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้นมาเป็นเวลาหลายพันปีแล้ว
“ความร้อนที่พัดพาเข้ามาในระบบน้ำใต้ดินที่เคลื่อนที่ช้าๆ มีส่วนทำให้เกิดการสลายตัวของเพอร์มาฟรอสต์ที่จมอยู่ใต้น้ำ ทำให้เกิดหลุมยุบขนาดใหญ่ในบางพื้นที่ และเนินเขาที่เต็มไปด้วยน้ำแข็งที่เรียกว่า ‘Pingos’ ในพื้นที่อื่นๆ” พอลล์กล่าว
พอลล์กล่าวว่า โพรงที่เต็มไปด้วยน้ำได้เข้ามาแทนที่น้ำแข็งส่วนเกินที่ครั้งหนึ่งเคยบรรจุอยู่ในดินเพอร์มาฟรอสต์ เมื่อโพรงเหล่านี้พังทลายลง หลุมยุบขนาดใหญ่ที่สังเกตได้จากการศึกษานี้ก็ก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว กองหินคล้าย Pingos ก่อตัวขึ้นเมื่อน้ำกร่อยที่เกิดจากการสลายตัวของเพอร์มาฟรอสต์เคลื่อนตัวขึ้นและกลายเป็นน้ำแข็ง ทำให้พื้นทะเลพองด้วยกองหินที่มีแกนเป็นน้ำแข็ง
การศึกษาระบุว่า ขณะที่ไม่ทราบอุณหภูมิของน้ำใต้ดิน หากอยู่ที่ 1.8 องศาฟาเรนไฮต์ (1 องศาเซลเซียส) เหนือจุดเยือกแข็ง ก็สามารถละลายแท่งน้ำแข็งได้เป็นเวลาหลายพันปี
ซู นาตาลี ผู้อำนวยการโครงการอาร์กติกและนักวิทยาศาสตร์อาวุโสของ Woodwell Climate Research Center กล่าวว่า ต่างจากเพอร์มาฟรอสต์บนบกซึ่งสามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระดับหลายปีถึงหลายทศวรรษ แต่เพอร์มาฟรอสต์ใต้ทะเลมีเวลาในการตอบสนองที่ช้ากว่ามากในแง่ของผลกระทบจากสภาพอากาศ
