กระแสน้ำวนรอบขั้วโลกแอนตาร์กติก (ACC) ส่อแววไหลอ่อนลง 20% ในอีก 25 ปีข้างหน้า

กระแสน้ำวนรอบขั้วโลกแอนตาร์กติก (Antarctic Circumpolar Current ) หรือ "เอซีซี" (ACC) เป็นกระแสน้ำในมหาสมุทรสายที่ไหลแรงที่สุดของโลก โดยไหลวนตามเข็มนาฬิกาไปรอบทวีปที่ตั้งของขั้วโลกใต้ ด้วยพลังการเคลื่อนตัวที่แรงกว่ากระแสน้ำอุ่นกัลฟ์สตรีม (AMOC) ถึง 5 เท่า และไหลเชี่ยวกรากยิ่งกว่าแม่น้ำแอมะซอนถึง 100 เท่า

กระแสน้ำเอซีซีเป็นส่วนหนึ่งของ "สายพานลำเลียง" ในมหาสมุทร ซึ่งขนส่งทั้งมวลน้ำ, อุณหภูมิความร้อน, และแร่ธาตุสารอาหารไปยังภูมิภาคต่าง ๆ ของโลก โดยสายพานลำเลียงนี้เชื่อมต่อมหาสมุทรแปซิฟิก, มหาสมุทรแอตแลนติก, และมหาสมุทรอินเดียเข้าด้วยกัน ทั้งยังทำหน้าที่ควบคุมสภาพภูมิอากาศของโลกทั้งใบด้วย

แต่ทว่าน้ำจืดเย็นที่ละลายออกมาจากน้ำแข็งของทวีปแอนตาร์กติกา ได้เจือจางน้ำเค็มของมหาสมุทรแอนตาร์กติกให้มีความเข้มข้นลดลง จนถึงระดับที่อาจไปรบกวนกระแสน้ำสำคัญในมหาสมุทรดังกล่าวได้

ผลการศึกษาล่าสุดของทีมนักวิจัยออสเตรเลีย จากมหาวิทยาลัยเมลเบิร์นและมหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ ซึ่งเพิ่งลงตีพิมพ์ในวารสาร Environmental Research Letters ฉบับวันที่ 3 มี.ค. ที่ผ่านมา ระบุว่ากระแสน้ำเอซีซีอาจไหลช้าและอ่อนแรงลงกว่าในปัจจุบันถึง 20% ภายในปี 2050 หรือในอีก 25 ปีข้างหน้า หากอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกยังคงอุ่นขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งปรากฏการณ์นี้จะส่งผลกระทบใหญ่หลวงต่อสรรพชีวิตบนโลก

กระแสน้ำเอซีซีนั้นเปรียบเสมือน "คูน้ำ" ซึ่งล้อมรอบทวีปแอนตาร์กติกาที่เต็มไปด้วยน้ำแข็ง โดยช่วยกั้นขวางไม่ให้กระแสน้ำอุ่นเข้ามาใกล้ จนสามารถปกป้องแผ่นน้ำแข็งที่บอบบางไม่ให้ละลายได้ นอกจากนี้ กระแสน้ำเอซีซียังทำหน้าที่เหมือนกำแพงป้อมปราการ ซึ่งขัดขวางไม่ให้สิ่งมีชีวิตชนิดพันธุ์ต่างถิ่นรุกรานเข้ามา อย่างเช่นสาหร่ายทะเลกระทิงใต้ (southern bull kelp) ซึ่งมีขนาดใหญ่และเกาะตัวกันเป็นแพขนาดมหึมา

มีสัตว์หลายชนิดสามารถเดินทางไปทั่วท้องมหาสมุทร โดยอาศัยเกาะแพสาหร่ายทะเลขนาดยักษ์ที่ลอยไปตามกระแสน้ำ จนสามารถแพร่กระจายประชากรไปยังถิ่นต่าง ๆ หรือแม้แต่รุกรานเข้าไปในทวีปแอนตาร์กติกาได้

กระแสน้ำในมหาสมุทรยังมีบทบาทสำคัญในการควบคุมสภาพภูมิอากาศของโลก แต่กระแสน้ำเอซีซีนั้นไม่ค่อยจะเป็นที่รู้จักกันดีเท่ากระแสน้ำอุ่นกัลฟ์สตรีม (AMOC) บริเวณชายฝั่งตะวันออกของสหรัฐฯ แม้แต่กระแสน้ำอุ่นสีดำ "คุโรชิโอะ" (Kuroshio) ใกล้ประเทศญี่ปุ่น หรือกระแสน้ำ "อากูเลียส" (Agulhas) นอกชายฝั่งแอฟริกาใต้ ก็ยังเป็นชื่อที่คุ้นหูคนทั่วไปมากกว่ากระแสน้ำเอซีซี ซึ่งตั้งอยู่ห่างไกลถิ่นฐานของมนุษย์ และยังเข้าถึงเพื่อศึกษาทำความเข้าใจได้ยาก ทำให้การตรวจวัดค่าต่าง ๆ ทางวิทยาศาสตร์โดยตรงกับกระแสน้ำนี้ แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยทีเดียว

อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

กระแสน้ำในมหาสมุทรมักตอบสนองต่อความเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ, ระดับความเค็มของเกลือ, แบบแผนการพัดของกระแสลม, และความกว้างของบริเวณที่มีน้ำแข็งปกคลุม จึงทำให้สายพานลำเลียงสำคัญของโลกนี้ มีความอ่อนแอเปราะบางต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศในหลายด้าน

เคยมีงานวิจัยในอดีตพบว่า องค์ประกอบสำคัญส่วนหนึ่งของกระแสน้ำเอซีซี กำลังมีแนวโน้มจะประสบหายนะ และอาจทำให้กระแสน้ำทั้งระบบล่มสลายได้

ในทางทฤษฎีแล้ว น้ำในมหาสมุทรที่กำลังอุ่นขึ้นอยู่โดยรอบทวีปแอนตาร์กติกา ควรจะทำให้กระแสน้ำเอซีซีไหลเร็วขึ้น เพราะความหนาแน่นของมวลน้ำที่เปลี่ยนไปและกระแสลม คือปัจจัยหลักที่กำหนดความเร็วและความแรงในการไหลของกระแสน้ำในมหาสมุทร

น้ำที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นกว่าเดิม จะมีความหนาแน่นต่ำลงหรือเรียกได้ว่ามีน้ำหนักเบาขึ้นนั่นเอง ซึ่งน่าจะทำให้กระแสน้ำเอซีซีไหลเร็วขึ้นกว่าเก่า แต่ผลการติดตามสังเกตการณ์ของนักวิทยาศาสตร์กลับพบว่า ตลอดช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา กระแสน้ำดังกล่าวไหลแรงในระดับที่ค่อนข้างจะคงเดิม แม้แผ่นน้ำแข็งโดยรอบจะละลายตัวในอัตราที่เพิ่มขึ้นก็ตาม ซึ่งปรากฏการณ์ชวนพิศวงของกระแสน้ำเอซีซีนี้ ยังไม่เคยมีการศึกษาวิจัยทางวิทยาศาสตร์อย่างเต็มรูปแบบมาก่อน

อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าของการสร้างแบบจำลองกระแสน้ำในมหาสมุทร ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบปรากฏการณ์ดังกล่าวในเชิงลึก และทำนายสภาพการณ์ในอนาคตได้ง่ายขึ้น

ทีมวิจัยของออสเตรเลียที่เพิ่งตีพิมพ์ผลการศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับกระแสน้ำเอซีซี ได้ใช้โปรแกรมจำลองสภาพภูมิอากาศ ที่ติดตั้งภายในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ซึ่งคำนวณได้เร็วที่สุดของออสเตรเลีย มาวิเคราะห์กระแสน้ำเอซีซี โดยโปรแกรมที่ใช้สร้างแบบจำลองครั้งนี้ชื่อว่า Access-OM2-01 ซึ่งพัฒนาขึ้นโดยนักวิจัยจากสถาบันอุดมศึกษาหลายแห่งของประเทศ เพื่อใช้ในโครงการความร่วมมือสร้างแบบจำลองน้ำแข็งในทะเลและมหาสมุทรแห่งออสเตรเลีย (COSIMA)

แบบจำลองนี้สามารถตรวจพบบางลักษณะของกระแสน้ำ ที่นักวิจัยส่วนใหญ่มักมองข้ามหรือสังเกตไม่เห็น อย่างเช่นกระแสน้ำที่แตกสาขาออกไปเป็นวังน้ำวน (eddy) จึงทำให้สามารถทำนายระดับความแข็งแกร่งหรือพฤติกรรมในอนาคตของกระแสน้ำได้อย่างแม่นยำ ในภาวะที่โลกกำลังร้อนขึ้นทุกขณะ ทั้งยังสามารถตรวจจับปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนละเอียดอ่อน ระหว่างการละลายตัวของน้ำแข็งและการไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรได้ด้วย

แบบจำลองคอมพิวเตอร์ดังกล่าวได้แสดงให้เห็นว่า เมื่อน้ำจืดที่เย็นจัดละลายออกมาจากน้ำแข็งในทวีปแอนตาร์กติกา มันจะไหลขึ้นไปทางทิศเหนือและเติมเต็มแทนที่มวลน้ำในมหาสมุทรส่วนลึก ทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงใหญ่หลวงต่อโครงสร้างความหนาแน่นของน้ำในมหาสมุทร

น้ำจืดเย็นปริมาณมหาศาลนี้ ได้ช่วยต้านทานอิทธิพลจากน้ำทะเลที่กำลังร้อนขึ้น ส่งผลให้อัตราเร็วของกระแสน้ำเอซีซีในปัจจุบันค่อนข้างคงที่ แต่กำลังมีแนวโน้มจะไหลช้าลงเรื่อย ๆ จนในอีก 25 ปีข้างหน้า อัตราเร็วของมันจะลดลงถึง 20%

ผลกระทบใหญ่หลวง

ผลกระทบจากการที่กระแสน้ำเอซีซีอ่อนแรงลง จะก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงในระดับลึกเป็นวงกว้าง เพราะมันคือกระแสน้ำสายหลักที่นำพาแร่ธาตุสารอาหารอันอุดมสมบูรณ์มายังทวีปแอนตาร์กติกา จึงนับว่ามีบทบาทสำคัญต่อระบบนิเวศของทวีปแห่งนี้อย่างยิ่ง

การที่กระแสน้ำเอซีซีไหลช้าลง อาจลดระดับความหลากหลายทางชีวภาพและผลผลิตของอุตสาหกรรมประมงในแถบดังกล่าว ซึ่งชุมชนท้องถิ่นในแถบนั้นอาศัยพึ่งพาการประมงเป็นเครื่องมือหาเลี้ยงชีพ และเมื่อกระแสน้ำอ่อนแรงจนไม่อาจเป็นปราการป้องกันทวีปแอนตาร์กติกาได้ สิ่งมีชีวิตชนิดพันธุ์ต่างถิ่นจะรุกรานเข้ามา รบกวนและบ่อนทำลายระบบนิเวศรวมทั้งห่วงโซ่อาหารในถิ่นนั้น

กระแสน้ำเอซีซีที่อ่อนกำลังยังทำให้กระแสน้ำอุ่นจากทางตอนเหนือของทวีปแอนตาร์กติกา ไหลบ่าแทรกซึมลงมาทางตอนใต้ได้ง่ายขึ้น ซึ่งจะยิ่งทำให้หิ้งน้ำแข็งของทวีปละลายตัวเพิ่ม และส่งผลให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้น ยิ่งน้ำแข็งของทวีปแอนตาร์กติกาละลายตัวเร็วขึ้นเท่าไหร่ ก็จะยิ่งเร่งให้กระแสน้ำเอซีซีอ่อนกำลังลงมากขึ้นและเร็วขึ้นเท่านั้น

ความผิดปกตินี้อาจขยายลุกลามไปถึงแบบแผนของสภาพภูมิอากาศโลก ทำให้มหาสมุทรต่าง ๆ ไม่สามารถจะช่วยดูดซับความร้อนส่วนเกิน หรือสามารถดูดกลับคาร์บอนในชั้นบรรยากาศมาเก็บไว้ได้ มหาสมุทรต่าง ๆ ของโลก จึงอาจสูญเสียความสามารถในการบรรเทาภาวะโลกร้อนและชะลอการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศไป

จำเป็นต้องตัดลดการปล่อยคาร์บอน

แม้ผลการวิจัยล่าสุดจะทำนายถึงสภาพการณ์ที่เลวร้ายของกระแสน้ำเอซีซีในอนาคต แต่ก็ใช่ว่าเราจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงชะตากรรมของมันได้ การร่วมมือร่วมใจกันตัดลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ยังคงสามารถช่วยจำกัดการละลายตัวของน้ำแข็งโดยรอบทวีปแอนตาร์กติกาได้

นอกจากนี้ การจัดตั้งโครงการศึกษาวิจัยในระยะยาวเกี่ยวกับมหาสมุทรใต้ (Southern Ocean) ยังเป็นสิ่งสำคัญและจำเป็นยิ่งยวดที่จะต้องมีขึ้นโดยเร็ว เพื่อให้ติดตามสังเกตการณ์ความเปลี่ยนแปลงในพื้นที่ดังกล่าวได้อย่างใกล้ชิดและถูกต้องแม่นยำ

ความร่วมมือระดับนานาชาติที่เตรียมป้องกันภัยไว้ล่วงหน้าเช่นนี้ จะช่วยให้เรามีโอกาสจัดการกับปัญหา และสามารถหลีกเลี่ยงไม่ให้ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ เกิดขึ้นกับมหาสมุทรต่าง ๆ ของโลก