ความเป็นไปได้ของการเกิดยุคหนาวเหน็บอันเนื่องมาจาก

- การรบกวนระบบกระแสน้ำในมหาสมุทรขนาดมหึมา

- การละลายน้ำแข็งทะเลแถบอาร์กติกอาจก่อให้เกิดภาวะอากาศที่หนาวมากขึ้นในทวีปยุโรป และทวีปอเมริกาเหนือ

ภาวะโลกร้อนอาจทำให้ทวีปอเมริกาเหนือ และยุโรปตะวันตกเกิดอากาศหนาวอย่างหนักภายในเวลาสองทศวรรษข้างหน้า

สิ่งที่เกริ่นข้างต้นเป็นสถานการณ์ขัดแย้งซึ่งกำลังได้รับความเชื่อถือมากขึ้นในหมู่ผู้เชี่ยวชาญทางด้านภูมิอากาศ การละลายของน้ำแข็งทะเลซึ่งปกคลุมทวีปอาร์กติกอาจรบกวนหรือกระทั่งเป็นสาเหตุให้สายพานนี้หยุดเคลื่อนตัวของกระแสน้ำขนาดใหญ่ในมหาสมุทรแอตแลนติก เนื่องจากสภาพที่ไร้ความร้อนจำนวนมหาศาลที่มาจากกระแสน้ำเหล่านี้ ซึ่งเปรียบได้กับความร้อนที่ได้จากกำลังการผลิตของโรงงานพลังงานนิวเคลียร์นับล้านโรง จะทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของทวีปยุโรปน่าจะลดลงไปถึง 5 - 10 องศาเซลเซียส (9 - 18 องศาฟาเรนไฮต์) และอาจจะทำให้บางบริเวณของทวีปอเมริกาเหนือด้านตะวันออกมีอากาศหนาวจัดลดลง การลดลงของอุณหภูมินี้เหมือนกับอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกในยุคปลายของยุคน้ำแข็งเมื่อ 20,000 ปีที่แล้ว

ภาพทางขวาแสดงถึงการถดถอยของน้ำแข็งแถบอาร์กติกระหว่างปีพ.ศ. 2522-2546 ที่มาจากข้อมูลรวบรวมโดย the Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) Special Sensor Microwave Image (SSMI)

นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำอาจเกิดขึ่นได้ในเวลาเพียง 20 ปี ตามที่ระบุโดย Robert Gagosian ประธานและผู้อำนวยการของ Wood Hole Oceanographic Institution แต่นักวิทยาศาตร์บางคนก็คิดว่าเป็นไปไม่ได้ กระนั้นก็ตาม Pentagon ก็เริ่มแจ้งมีการล่วงหน้าโดย Andrew Marshell อตีตนักวางแผนของกระทรวงกลาโหมสหรัฐเพิ่งจะเปิดเผยรายงานไม่เป็นความลับระบุรายละเอียดของการเปลี่ยนที่เกิดขึ้นของกระแสน้ำในอนาคตอันใกล้ว่าจะเป็นอันตรายต่อความมั่นของชาติได้อย่างไร

Donald Cavalieri นักวิทยาศาสตร์อาวุโสของ NASA’s Goddard Space Flight Center เตือนว่า “เป็นเรื่องยากมากที่จะพยากรณ์ว่าจะเกิดอะไรขึ้นบ้าง เนื่องจากทวีปอาร์กติก และมหาสมุทรแอตแลนติคเป็นระบบที่ซับซ้อนมาก มีการปฏิสัมพัทธ์มากมายระหว่างพื้นดิน, ทะเล และบรรยากาศ แต่ข้อเท็จจริงที่บอกเราถึงการเปลี่ยนแปลงที่เรากำลังเห็นอยู่ในขณะนี้ที่ทวีปอาร์กติกมีศักยภาพที่จะกระทบกับกระแสน้ำที่ทำให้ยุโรปตะวันตกมีอากาศอุ่นอย่างในปัจจุบัน และนั่นเองที่ทำให้หลาย ๆคนมีความวิตกกังวัล”

น้ำแข็งแถบอาร์กติกคือกุญแจสำคัญ

มีดาวเทียมหลายดวงซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวตรวจสภาพภูมิอากาศบนแผ่นน้ำแข็งในทวีปอาร์กติก เช่นดาวเทียม Aquaของนาซ่า ซึ่งมีตัวตรวจวัดที่ผลิดในญี่ปุ่นที่เรียกว่า Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS (เรียกสั้นว่า “AMSR-E”) โดยการใช้คลื่นไมโครเวฟแทนที่จะใช้แสงที่เห็นได้ AMSRE สามารถแทงทะลุเมฆ และตรวจค่าอย่างได้ต่อเนื่องสำหรับน้ำแข็งแม้ในยามค๋ำคืน จากคำอธิบายของ Roy Spencer ผู้ตรวจสอบเครื่องมือหลักที่ Global Hydrology และ Climate center ใน Huntsville มลรัฐ Alabama ดาวเทียมอื่นที่ทำหน้าที่เฝ้าระวังน้ำแข็งขั้วโลกที่ดำเนินการโดย NASA, NOAA และกระทรวจกลาโหมก็ใช้เทคโนโลยีเดียวกัน

ภาพจากวงโคจรแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า การลดลงในระยะยาวในบริเวณน้ำแข็งที่มีตลอดปีแถบอาร์กติก ตามข้อมูลของรายงานเมื่อปี 2545 โดย Josefino Comiso นักวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศที่ Goddard Space Flight Center ของ NASA น้ำแข็งที่มีตลอดปีกำลังลดลงด้วยอัตราเฉลี่ย 9% ต่อทศวรรษนับตั้งแต่มีการบันทึกข้อมูลปีพ.ศ. 2521 การศึกษาจากข้อมูลเมื่อไม่นานมานี้ระบุว่าการลดลงของน้ำแข็งที่มีตลอดปีแถบอาร์กติกเป็นไปด้วยอัตราที่รุนแรงขึ้นถึง 14% ต่อทศวรรษ

ภาพข้างบนแสดงถึงการไหลเวียนของกระแสน้ำทั่วโลกระหว่างน้ำเย็ นที่อยู่ลึก และน้ำที่พื้นผิวซึ่งอุ่นกว่า มีอิทธิพลอย่างยิ่งกับภูมิอากาศของแต่ละท้องถิ่นทั่วโลก ภาพเอื้อเฟื้อจาก Argonne National Laboratory

นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งกังวลว่าน้ำแข็งแถบอาร์กติกที่กำลังละลายจะทำให้เกิดน้ำจืดจำนวนมากพอในทวีปแอตแลนติคเหนือที่จะเป็นอุปสรรคต่อการไหลเวียนของกระแสน้ำ น้ำจืดเหล่านี้มาจากการละลายของตัวน้ำแข็งเองบ้าง แต่ส่วนใหญ่จะมาจากฝนและหิมะในย่านนั้น ๆ การถดถอยของปริมาณแผ่นน้ำแข็งแถบอาร์กติกทำให้เกิดพื้นผิวทะเลมากขึ้น ซึ่งทำให้เกิดความชื้นมากขึ้นที่จะระเหยข้าสู่บรรยากาศก่อนจะตกมาเป็นฝนในที่สุด

เนื่องจากน้ำเค็มมีความหนาแน่นและหนักว่าน้ำจืด น้ำจืดที่เกิดขึ้นใหม่นี้จึงทำให้แผ่นพื้นผิวน้ำแข็งลอยน้ำดีขึ้น ซึ่งจะกลายเป็นปัญหาเพราะว่าน้ำที่พื้นผิวทะเลจำเป็นต้องมีการจมตัวลงเพื่อขับเคลื่อนให้เกิดระบบการไหลเวียนของกระแสน้ำที่รู้จักในชื่อ “Great Ocean Conveyor” น้ำที่จมตัวลงจะไหลไปทางใต้ตามพื้นมหาสมทุรจนถึงเส้นศูนย์สูตร ในขณะที่น้ำบนพื้นผิวที่อุ่นกว่าจากละติจูดในเขตร้อนจะไหลไปทางเหนือเพื่อแทนที่น้ำที่จมตัวลงไป สิ่งนี้เองเหมือนกับสายพานลำเลียงที่ค่อย ๆเคลื่อนไปพร้อม ๆกัน การเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลของน้ำจืดจะเป็นอุปสรรคของการจมตัวลงของน้ำบนพื้นผิวในบริเวณทวีปแอตแลนติคเหนือ ซึ่งจะทำให้กระแสน้ำเคลื่อนที่ช้าลงหรือกระทั่งหยุดการเคลื่อนที่

AMSR-E กำลังเก็บข้อมูลใหม่ซึ่งจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ประเมินความน่าจะเป็นที่จะเกิดขึ้นนี้ ในแง่หนึ่งข้อมูลเหล่านี้มีความละเอียดมากกว่าข้อมูลจากตัววัดทางภูมิอากาศอื่น ๆ ภาพจาก AMSR-E เปิดเผยให้เห็นรอยแตกและรอยแยกที่เล็กกว่าในน้ำแข็งอย่างที่พบได้ในฤดูใบไม้ผลิ Cavalieri สมาชิกของทีม AMSR-E กล่าวว่ารายละเอียดอย่างนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงพลวัฒของการแตกของก้อนน้ำแข็ง

ภาพทางขวาแสดงถึงก้อนน้ำแข็งทะเลที่สลายตัวออกจากชายฝั่งของ Greenland เมื่อวันที่ 15 มีนาคม 2546 อย่างที่พบจากตัวตรวจวัด SSMI (ความละเอียด 14 กิโลเมตร) และจาก AMSR-E (ความละเอียดประมาณ 5 กิโลเมตร) สังเกตว่าไม่สามารถเห็นรอยแตกที่เล็กว่าในภาพทางซ้ายเมื่อเทียบกับภาพทางขวา

Spencer กล่าวเพิ่มเติมว่า “ปริศนาชิ้นที่สำคัญอื่น ๆ เช่นปริมาณฝน, อุณหภูมิพื้นผิวทะเล และลมมหาสมุทร สามารถตรวจสอบได้จาก AMSR-E เช่นกัน การพิจารณาตัวแปรเหล่านี้ประกอบจะทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถประเมินการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ในกระแสน้ำบริเวณแอตแลนติค”

เหตุการณ์นี้เคยเกิดขึ้นไหม?

ในอดีต แนวคิดที่ว่าภูมิอากาศสามารถเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เป็นเรื่องเหลือเชื่อ แต่ปัจจุบันแนวคิดนี้กำลังได้รับการยอมรับ ในรายงานปี 2546 Robert Gagosian กล่าวอ้างว่า “หลักฐานที่แสดงความคืบหน้าอย่างมาก (จากแหล่งข้อมูลเช่น tree rings และแกนน้ำแข็ง) บ่งชี้ว่าภูมิอากาศของโลกผ่านการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันและรุนแรงมาก่อนในอดีต” ยกตัวอย่างเช่น เมื่อโลกอุ่นขึ้นตอนช่วงท้ายของยุคน้ำแข็งประมาณ 13,000 ปีก่อน แผ่นน้ำแข็งที่กำลังละลายก่อให้เกิดการหยุดอย่างฉับพลันใน conveyor ทำให้โลกตกในห้วงยุคน้ำแข็งอีกครั้งกว่า 1,300 ปีที่เรียกกันว่า “Younger Dryas”

คำถาม แล้วมันจะเกิดขึ้นอีกไหม ? คำตอบ หมู่นักวิจัยกำลังค้นหาคำตอบนี้อยู่

เมื่อวันที่ 13 กุมภาพันธ์ มีการจัดการเดินเรือจากอังกฤษเพื่อวางตัวตรวจวัดกระแสน้ำในมหาสมุทรแอตแลนติคซึ่งจะตรวจสอบ Gulf Stream เพื่อหาสัญญาณของการลดลง การเดินเรือครั้งนี้ถือเป็นขั้นตอนล่าสุดของโครงการวิจัยที่เป็นความร่วมมือระหว่างสหรัฐและอังกฤษซึ่งมีชื่อว่า Rapid Climate Change ริเริ่มในปีพ.ศ. 2544 โครงการความร่วมนานาชาติอีกโครงการชื่อ SEARCH (Study of Environment Arctic CHange) เริ่มในปีพ.ศ. 2544 เช่นกันก็มีเป้าหมายที่ต้องการประเมินการเปลี่ยนแปลงของความหนาของน้ำแข็งแถบอาร์กติกอย่างละเอียด

ภาพข้างบนเป็นภาพของ RRS Discovery ในการเดินเรือเพื่อไปวัดกระแสน้ำในมหาสมุทรแอตแลนติค

Thomas F.Stocker และ Andreas Schmittener จากมหาวิทยาลัยเบรินได้ทำแบบจำลองคอมพิวเตอร์และพบว่าสิ่งนี้ขึ้นกับว่าสภาพอบอุ่นของทวีปอาร์กติกเกิดขึ้นรวดเร็วเพียงใด สภาพอบอุ่นที่เกิดขึ้นเร็วขึ้นจะปิดกั้นการไหลของกระแสน้ำหลักของแอตแลนติคในขณะที่สภาพอบอุ่นที่เกิดขึ้นช้าลงอาจมีผลเพียงทำให้กระแสน้ำไหลช้าลงเป็นเวลาสองสามศตวรรษ

และสุดท้ายคำถามก็กลับมาที่เรื่องของมนุษย์ว่า อุตสาหกรรมของมนุษย์มีบทบาทกับการอุ่นขึ้นของทวีปอาร์กติกหรือไม่? เราสามารถทำการสวนแนวโน้มของเหตการณ์ที่กำลังเกิดขึ้นนี้ได้หรือไม่? และเรามีศักยภาพพอไหม? นักวิทยาศาสตร์บางคนก็ไม่เห็นด้วย บางคนโต้ว่าการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในทวีปอาร์กติกสอดคล้องกับวัฏจักรทางธรรมชาติที่เป็นไปอย่างช้า ๆแต่มีขนาดใหญ่ในพฤติกรรมของมหาสมุทรที่เป็นที่รับรู้กันในทางวิทยาศาสตร์ ในขณะที่บางคนก็เชื่อว่าองค์ประกอบของทมนุษย์มีบทบาทมากแน่นอน

Spencer กล่าวว่า “การละลายของน้ำแข็งแถบอาร์กติกป็นไปอย่างสอดคล้องกับอากาศที่อุ่นที่เราได้เห็นในศตวรรษที่ผ่านมา แต่เราไม่รู้ว่าอากาศที่อุ่นนั้นมากน้อยแค่ไหนหล่ะ ที่เป็นปัจจัยจากความผันผวนทางธรรมชาติของภูมิอากาศเอง และมากน้อยแค่ไหนที่เป็นปัจจัยจากก๊าซเรือนกระจกของเงื้อมมือมนุษย์”

ถ้า The Great Conveyor Belt หยุดอย่างฉับพลัน การรู้สาเหตุอาจจะไม่มีความหมายอะไร เพราะชาวยุโรปคงมีเรื่องอื่นให้คิดมากกว่า เช่นเรื่องจะเพาะปลูกในหิมะอย่างไรดี ในขณะนี้จึงนับเป็นโอกาสดีที่จะค้นหาว่า สาเหตุว่ามันคืออะไรเพราะเรื่องการผจญความหนาวเหน็บยังเป็นเรื่องของความน่าจะเป็นอยู่า

Web Links

Global Hydrology and Climate Center -- a joint NASA / University of Alabama at Huntsville center dedicated to studying the Earth's climate system

AMSR-E -- NASA home page for the Japanese-built satellite sensor mentioned in this article

AMSR-E -- National Space Development Agency of Japan (NASDA) home page for AMSR-E

Aqua -- information about the AMSR-E sensor on NASA's Aqua satellite. Aqua is an international project supported by the United States, Japan and Brazil.

SEARCH -- home page of the Study of Environmental Arctic Change

Rapid Climate Change program -- home page

More about sudden climate change:  Abrupt climate change, from the Woods Hole Oceanographic Institute; Climate change and Arctic sea ice, from Greenpeace; Climate rides on ocean conveyor belt, from Environmental News Network; The Great Ocean Conveyor, from the David Suzuki Foundation; The Pentagon's weather nightmare, from Fortune magazine; The discovery of rapid climate change, from Physics Today

Source: http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2004/05mar_arctic/

แปลโดย ดร.สมศักดิ์ โอฬารกิจเจริญ

เรียบเรียงโดย ดร.วัฒนา กันบัว