ข้อมูลจากดาวเทียม ที่บันทึกเป็นเวลา 20 ปี แสดงให้เห็นสีของน้ำทะเลเปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีเขียว กินพื้นที่ 56 % ของมหาสมุทรโลก โดยเฉพาะบริเวณเขตภูมิภาคร้อนชื้นใกล้เส้นศูนย์สูตร
นักวิจัยกล่าวว่า การที่มหาสมุทรเป็นสีเขียว ชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตใต้น้ำ
การค้นพบนี้ เผยแพร่ในวารสาร Nature นับว่าสร้างความประหลาดใจ เพราะนักวิทยาศาสตร์เคยคิดว่าต้องใช้เวลาหลายปีมากกว่านี้ในการเก็บข้อมูล ถึงจะพบเห็นสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศว่ามีผลต่อการเปลี่ยนสีของมหาสมุทร
บีบี คาเอล ผู้นำการวิจัย ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านมหาสมุทร และสภาพภูมิอากาศ จากศูนย์สมุทรศาสตร์แห่งชาติ หรือ National Oceanography Centre (NOC) เมืองเซาแธมป์ตัน สหราชอาณาจักร พร้อมทีม วิเคราะห์ข้อมูลจากองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ หรือ NASA เชื่อว่าสีเขียวนี้เป็นสัญญาณของระบบนิเวศที่เปลี่ยนไปจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ
ทำไมมหาสมุทรกลายเป็นสีเขียว
มหาสมุทรสามารถเปลี่ยนสีจากหลายสาเหตุ เช่น เมื่อสารอาหารขึ้นมาจากใต้น้ำ และเป็นอาหารให้แพลงก์ตอนพืชเกิดการเจริญเติบโต ซึ่งประกอบไปด้วยสีเขียวของคลอโรฟิลล์ ในการศึกษาความยาวคลื่นของแสงอาทิตย์ ที่สะท้อนบนผิวน้ำของมหาสมุทร นักวิทยาศาสตร์สามารถประเมินได้ว่ามีคลอโรฟิลล์เท่าไหร่ ดังนั้นก็ทำให้รู้ว่ามีสิ่งมีชีวิต เช่น แพลงก์ตอนพืช และสาหร่าย อยู่เท่าไหร่ ซึ่งในทางทฤษฎี ความสามารถในการผลิตทางชีวภาพ จะเปลี่ยนแปลงไปเมื่อน้ำมหาสมุทรอุ่นขึ้น จากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ
แต่ปริมาณของคลอโรฟิลล์บนผิวน้ำ สามารถเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจากปีหนึ่งไปอีกปีหนึ่ง ทำให้ยากที่จะแยกความแตกต่างว่าการเปลี่ยนสีจากสีน้ำเงินเป็นเขียว เป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ หรือธรรมชาติแปรปรวนครั้งใหญ่ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ เคยคิดว่าต้องใช้เวลาถึง 40 ปีในการติดตามดูสีของมหาสมุทร ก่อนที่จะพบเห็นแนวโน้มต่างๆ
ที่ผ่านมามีดาวเทียมมากมาย ที่ตรวจจับสีของมหาสมุทร ซึ่งแต่ละดวงก็ใช้วิธีการที่แตกต่างกัน นั่นหมายความว่าข้อมูลจากดาวเทียมทุกดวงไม่สามารถนำมารวมกันได้
ดังนั้นทีมนักวิทยาศาสตร์ของ คาเอล จึงตัดสินใจวิเคราะห์ข้อมูลจาก MODIS ซึ่งเป็นดาวเทียมตรวจจับระบบเซนเซอร์บนมหาสมุทรของ NASA โดยเริ่มในปี 2002 และยังคงโคจรรอบโลก ซึ่งนักวิจัยค้นหาแนวโน้ม จากการดู 7 ความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันสะท้อนจากมหาสมุทร มากกว่าการดูที่ความยาวคลื่นแสงเดียวที่ใช้ติดตามคลอโรฟิลล์เท่านั้น
“ตอนนี้ คำถามคืออะไรที่ทำให้มหาสมุทรเปลี่ยนเป็นสีเขียว บางทีอาจไม่ได้เป็นผลกระทบจากอุณหภูมิผิวน้ำทะเลสูงขึ้น” คาเอล กล่าว เพราะสังเกตว่าบริเวณที่เปลี่ยนสีไม่ได้ตรงกับบริเวณที่อุณภูมิสูงขึ้น สิ่งหนึ่งที่น่าจะเป็นไปได้ก็คือ การเปลี่ยนสีอาจเกี่ยวกับสารอาหารที่กระจายในมหาสมุทร เมื่อผิวน้ำอุ่น ชั้นบนของมหาสมุทรก็จะกลายเป็นชั้นๆมากขึ้น ทำให้ยากที่สารอาหารจะขึ้นมาบริเวณผิวน้ำ เมื่อมีสารอาหารน้อยลง แพลงก์ตอนพืชเล็กๆ ก็จะมีชีวิตรอดได้ดีกว่าแพลงก์ตอนขนาดใหญ่กว่า
ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของระดับสารอาหาร อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระบบนิเวศ ซึ่งสะท้อนผ่านการเปลี่ยนสีของน้ำทะเลนั่นเอง
แต่นี่เป็นเพียงแค่ความคิดหนึ่งเท่านั้น นักวิจัยยังไม่สามารถบอกได้ว่าสาเหตุที่แท้จริงคืออะไร คาเอล กล่าวว่า “สาเหตุที่เราสนใจเกี่ยวกับสี เพราะสีบอกเราได้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับระบบนิเวศ”
สีของน้ำทะเลที่เปลี่ยนไปสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงของสภาพระบบนิเวศ ซึ่งได้อ้างในงานวิจัย สีน้ำเงินเข้มบ่งบอกว่ามีสิ่งมีชีวิตอยู่น้อยกว่า ขณะที่สีเขียวเข้มกว่าบ่งบอกถึงกิจกรรมของแพลงก์ตอนพืช กลายเป็นภาพที่ทำให้เราเห็นว่าเกิดอะไรขึ้นบนพื้นผิวน้ำแต่ละสี
“การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ได้เข้ามามีผลกระทบต่อระบบนิเวศจุลินทรีย์ผิวน้ำทะเลแล้ว” งานวิจัยระบุ
แพลงก์ตอนพืชเพิ่มขึ้นส่งผลอย่างไร
แพลงก์ตอนพืช เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กจิ๋ว ที่มีความสำคัญต่อระบบนิเวศอย่างมาก เพราะสามารถสังเคราะห์แสง และสร้างอาหารเองได้ จึงเป็นผู้ผลิตปฐมภูมิ ของห่วงโซ่และสายใยอาหาร หรือเป็นแหล่งอาหารสำคัญนอกจากนี้แพลงก์ตอนพืชยังมีบทบาทสำคัญในการสร้างออกซิเจน และดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ให้กับโลกด้วย
แต่ที่จริงแล้วอะไรที่มากเกินไปก็ไม่ใช่เรื่องดี เพราะพอแพลงก์ตอนเติบโตเกินขีดจำกัด มันก็จะทำให้ผืนน้ำโดยรอบขาดออกซิเจน จนเรียกได้ว่ากลายเป็นเขตมรณะเลยทีเดียว แน่นอนว่าส่งผลให้สิ่งมีชีวิตบริเวณนั้นยากที่จะมีชีวิตรอดได้
NASA เตรียมที่จะหาข้อมูลที่ลึกลงไปเกี่ยวกับการเปลี่ยนสีของมหาสมุทร โดยใช้ชื่อภารกิจว่า ‘PACE’ คาดว่าจะเริ่มในเดือนมกราคม 2024 ซึ่งจะติดตามดูแพลงก์ตอน ละอองลอย เมฆ และระบบนิเวศมหาสมุทร ซึ่ง ‘PACE จะตรวจจับสีของมหาสมุทรในหลายความยาวคลื่นมากกว่าที่ดาวเทียมก่อนหน้านี้เคยตรวจจับมา
นักวิจัยกล่าวว่า การที่มหาสมุทรเป็นสีเขียว ชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตใต้น้ำ
การค้นพบนี้ เผยแพร่ในวารสาร Nature นับว่าสร้างความประหลาดใจ เพราะนักวิทยาศาสตร์เคยคิดว่าต้องใช้เวลาหลายปีมากกว่านี้ในการเก็บข้อมูล ถึงจะพบเห็นสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศว่ามีผลต่อการเปลี่ยนสีของมหาสมุทร
บีบี คาเอล ผู้นำการวิจัย ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านมหาสมุทร และสภาพภูมิอากาศ จากศูนย์สมุทรศาสตร์แห่งชาติ หรือ National Oceanography Centre (NOC) เมืองเซาแธมป์ตัน สหราชอาณาจักร พร้อมทีม วิเคราะห์ข้อมูลจากองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ หรือ NASA เชื่อว่าสีเขียวนี้เป็นสัญญาณของระบบนิเวศที่เปลี่ยนไปจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ
ทำไมมหาสมุทรกลายเป็นสีเขียว
มหาสมุทรสามารถเปลี่ยนสีจากหลายสาเหตุ เช่น เมื่อสารอาหารขึ้นมาจากใต้น้ำ และเป็นอาหารให้แพลงก์ตอนพืชเกิดการเจริญเติบโต ซึ่งประกอบไปด้วยสีเขียวของคลอโรฟิลล์ ในการศึกษาความยาวคลื่นของแสงอาทิตย์ ที่สะท้อนบนผิวน้ำของมหาสมุทร นักวิทยาศาสตร์สามารถประเมินได้ว่ามีคลอโรฟิลล์เท่าไหร่ ดังนั้นก็ทำให้รู้ว่ามีสิ่งมีชีวิต เช่น แพลงก์ตอนพืช และสาหร่าย อยู่เท่าไหร่ ซึ่งในทางทฤษฎี ความสามารถในการผลิตทางชีวภาพ จะเปลี่ยนแปลงไปเมื่อน้ำมหาสมุทรอุ่นขึ้น จากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ
แต่ปริมาณของคลอโรฟิลล์บนผิวน้ำ สามารถเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจากปีหนึ่งไปอีกปีหนึ่ง ทำให้ยากที่จะแยกความแตกต่างว่าการเปลี่ยนสีจากสีน้ำเงินเป็นเขียว เป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ หรือธรรมชาติแปรปรวนครั้งใหญ่ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ เคยคิดว่าต้องใช้เวลาถึง 40 ปีในการติดตามดูสีของมหาสมุทร ก่อนที่จะพบเห็นแนวโน้มต่างๆ
ที่ผ่านมามีดาวเทียมมากมาย ที่ตรวจจับสีของมหาสมุทร ซึ่งแต่ละดวงก็ใช้วิธีการที่แตกต่างกัน นั่นหมายความว่าข้อมูลจากดาวเทียมทุกดวงไม่สามารถนำมารวมกันได้
ดังนั้นทีมนักวิทยาศาสตร์ของ คาเอล จึงตัดสินใจวิเคราะห์ข้อมูลจาก MODIS ซึ่งเป็นดาวเทียมตรวจจับระบบเซนเซอร์บนมหาสมุทรของ NASA โดยเริ่มในปี 2002 และยังคงโคจรรอบโลก ซึ่งนักวิจัยค้นหาแนวโน้ม จากการดู 7 ความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกันสะท้อนจากมหาสมุทร มากกว่าการดูที่ความยาวคลื่นแสงเดียวที่ใช้ติดตามคลอโรฟิลล์เท่านั้น
“ตอนนี้ คำถามคืออะไรที่ทำให้มหาสมุทรเปลี่ยนเป็นสีเขียว บางทีอาจไม่ได้เป็นผลกระทบจากอุณหภูมิผิวน้ำทะเลสูงขึ้น” คาเอล กล่าว เพราะสังเกตว่าบริเวณที่เปลี่ยนสีไม่ได้ตรงกับบริเวณที่อุณภูมิสูงขึ้น สิ่งหนึ่งที่น่าจะเป็นไปได้ก็คือ การเปลี่ยนสีอาจเกี่ยวกับสารอาหารที่กระจายในมหาสมุทร เมื่อผิวน้ำอุ่น ชั้นบนของมหาสมุทรก็จะกลายเป็นชั้นๆมากขึ้น ทำให้ยากที่สารอาหารจะขึ้นมาบริเวณผิวน้ำ เมื่อมีสารอาหารน้อยลง แพลงก์ตอนพืชเล็กๆ ก็จะมีชีวิตรอดได้ดีกว่าแพลงก์ตอนขนาดใหญ่กว่า
ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของระดับสารอาหาร อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระบบนิเวศ ซึ่งสะท้อนผ่านการเปลี่ยนสีของน้ำทะเลนั่นเอง
แต่นี่เป็นเพียงแค่ความคิดหนึ่งเท่านั้น นักวิจัยยังไม่สามารถบอกได้ว่าสาเหตุที่แท้จริงคืออะไร คาเอล กล่าวว่า “สาเหตุที่เราสนใจเกี่ยวกับสี เพราะสีบอกเราได้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับระบบนิเวศ”
สีของน้ำทะเลที่เปลี่ยนไปสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงของสภาพระบบนิเวศ ซึ่งได้อ้างในงานวิจัย สีน้ำเงินเข้มบ่งบอกว่ามีสิ่งมีชีวิตอยู่น้อยกว่า ขณะที่สีเขียวเข้มกว่าบ่งบอกถึงกิจกรรมของแพลงก์ตอนพืช กลายเป็นภาพที่ทำให้เราเห็นว่าเกิดอะไรขึ้นบนพื้นผิวน้ำแต่ละสี
“การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ได้เข้ามามีผลกระทบต่อระบบนิเวศจุลินทรีย์ผิวน้ำทะเลแล้ว” งานวิจัยระบุ
แพลงก์ตอนพืชเพิ่มขึ้นส่งผลอย่างไร
แพลงก์ตอนพืช เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กจิ๋ว ที่มีความสำคัญต่อระบบนิเวศอย่างมาก เพราะสามารถสังเคราะห์แสง และสร้างอาหารเองได้ จึงเป็นผู้ผลิตปฐมภูมิ ของห่วงโซ่และสายใยอาหาร หรือเป็นแหล่งอาหารสำคัญนอกจากนี้แพลงก์ตอนพืชยังมีบทบาทสำคัญในการสร้างออกซิเจน และดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ให้กับโลกด้วย
แต่ที่จริงแล้วอะไรที่มากเกินไปก็ไม่ใช่เรื่องดี เพราะพอแพลงก์ตอนเติบโตเกินขีดจำกัด มันก็จะทำให้ผืนน้ำโดยรอบขาดออกซิเจน จนเรียกได้ว่ากลายเป็นเขตมรณะเลยทีเดียว แน่นอนว่าส่งผลให้สิ่งมีชีวิตบริเวณนั้นยากที่จะมีชีวิตรอดได้
NASA เตรียมที่จะหาข้อมูลที่ลึกลงไปเกี่ยวกับการเปลี่ยนสีของมหาสมุทร โดยใช้ชื่อภารกิจว่า ‘PACE’ คาดว่าจะเริ่มในเดือนมกราคม 2024 ซึ่งจะติดตามดูแพลงก์ตอน ละอองลอย เมฆ และระบบนิเวศมหาสมุทร ซึ่ง ‘PACE จะตรวจจับสีของมหาสมุทรในหลายความยาวคลื่นมากกว่าที่ดาวเทียมก่อนหน้านี้เคยตรวจจับมา
