กัสเตลโลอะราโกเนเซ คือเกาะเล็กๆ ที่ ผุดขึ้นจากทะเลติร์เรเนียนราวกับหอคอย อยู่ห่างจากเมืองเนเปิลส์ ประเทศอิตาลี ไปทางตะวันตก 27 กิโลเมตร เข้าถึงได้ทางสะพานหินแคบและยาวจากเกาะอิสเกียที่ใหญ่กว่า ขณะที่นักท่องเที่ยวมาเยือนเกาะกัสเตลโลอะราโกเนเซเพื่อดูว่าชีวิตในอดีต เป็นเช่นไร แต่ในทางกลับกัน นักวิทยาศาสตร์มาที่นี่เพื่อดูว่าชีวิตในอนาคตจะเป็นเช่นไร
ความ ผิดปกติทางธรณีวิทยาทำให้ทะเลรอบๆ เกาะกัสเตลโลอะราโกเนเซกลายเป็น “หน้าต่าง” เผยให้เราเห็นความเป็นไปของห้วงสมุทรในปี 2050 หรือหลังจากนั้น ฟองก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผุดขึ้นมาจากปล่องภูเขาไฟใต้สมุทรและละลายกลายเป็น กรดคาร์บอนิกหรือกรดอ่อนๆ แต่หากรวมตัวกันได้มากหรือเข้มข้นพอ กรดชนิดนี้จะทำให้น้ำทะเลมีฤทธิ์กัดกร่อน เจสัน ฮอลล์- สเปน เซอร์ นักชีววิทยาทางทะเล บอกว่า “ถ้าเมื่อไรมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณมากๆละลายอยู่ในน้ำละก็ ไม่ว่าสิ่งมีชีวิตหน้าไหนก็ทนอยู่ไม่ได้ครับ” เกาะกัสเตลโลอะราโกเนเซจึงเปรียบเหมือนโลกใบเล็กของปรากฏการณ์ที่ผิด ธรรมชาติ ภาวะการเป็นกรดของน้ำทะเลนอกชายฝั่งของเกาะแห่งนี้กำลังเกิดขึ้นอย่างช้าๆใน มหาสมุทรทั่วโลกที่นับวันต้องรองรับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากท่อไอเสียและ ปล่องควันไฟจากโรงงานอุตสาหกรรมมากขึ้นเรื่อยๆ
ตลอด แปดปีที่ผ่านมา ฮอลล์-สเปนเซอร์ศึกษาทะเลรอบเกาะกัสเตลโลอะราโกเนเซ โดยตรวจสอบคุณสมบัติของน้ำอย่างละเอียดถี่ถ้วน และเฝ้าติดตามความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับปลา ปะการัง และมอลลัสก์ที่อาศัยอยู่ในน่านน้ำแห่งนี้ วันหนึ่งในฤดูหนาวอันเย็นเยียบ ฉันออกดำน้ำกับฮอลล์-สเปนเซอร์เพื่อศึกษาผลกระทบของน้ำทะเลเป็นกรดชนิดเกาะ ติด เราทอดสมอห่างจากเกาะประมาณ 45 เมตร ซากเพรียงเกาะเป็นแถบขาวบริเวณตีนผาที่ถูกน้ำซัดสาด “เพรียงเป็นสัตว์ที่อึดมากนะครับ” ฮอลล์-สเปนเซอร์กล่าว แต่ในบริเวณที่น้ำทะเลเป็นกรดมากที่สุดเรากลับไม่พบเห็นเพรียงเลย
เรา โดดลงน้ำและใช้มีดพกแซะหอยลิมเพ็ตชะตาขาดจำนวนหนึ่งออกจากหิน พวกมันคงพลัดเข้ามาในน่านน้ำที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเพื่อหาอาหาร เปลือกของมันบางจนแทบมองทะลุได้ ฟองก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผุดพรายขึ้นมาจากพื้นสมุทร กอหญ้าทะเลสีเขียวสดไหวเอนอยู่ใต้เรา ไม่มีวี่แววของจุลชีพที่ปกติมักเกาะบนใบหญ้าจนทำให้สีหม่นลงไป เม่นทะเลที่พบได้ทั่วไปในบริเวณห่างจากปล่องภูเขาไฟก็ไม่ปรากฏ พวกมันทนสภาพน้ำที่เป็นกรดน้อยกว่านี้ไม่ได้ด้วยซ้ำ ฝูงแมงกะพรุนที่เกือบโปร่งใสลอยผ่านเราไป นอกจากแมงกะพรุน หญ้าทะเล และสาหร่ายแล้ว แทบไม่มีสิ่งมีชีวิตอื่นใดอาศัยอยู่ใกล้น่านน้ำที่มีความเป็นกรดสูงสุดรอบ ปล่องภูเขาไฟแห่งกัสเตลโลอะราโกเนเซ กระทั่งห่างออกไปสองสามร้อยเมตร ชนิดพันธุ์พื้นถิ่นก็ยังอยู่ไม่ได้ น้ำทะเลในบริเวณนี้มีความเป็นกรดใกล้เคียงกับตัวเลขคาดการณ์ของมหาสมุทรทั่วโลกในปี 2100
นับ ตั้งแต่เริ่มยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม มีการเผาผลาญเชื้อเพลิงฟอสซิล อย่างถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ รวมทั้งการตัดไม้ทำลายป่ามากพอที่จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กว่าห้าแสน ล้านตันออกมา อย่างที่รู้กันดีว่าบรรยากาศโลกทุกวันนี้มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หนาแน่นกว่า ช่วงเวลาใดๆในรอบ 800,000 ปีที่ผ่านมา และอาจยาวนานกว่านั้นมากด้วย
แต่ สิ่งที่คนไม่ค่อยรู้กันก็คือ การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ส่งผลต่อมหาสมุทรเช่นกัน อากาศกับน้ำแลกเปลี่ยนก๊าซกันตลอดเวลา ดังนั้น ส่วนหนึ่งของก๊าซที่ถูกปล่อยขึ้นสู่บรรยากาศสุดท้ายจึงมักลงเอยในทะเล ลมช่วยแพร่กระจายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไปทั่วผืนน้ำไม่กี่ร้อยเมตรแรกอย่าง รวดเร็ว จากนั้น กระแสน้ำจะพัดพาคาร์บอนออกไซด์ไปสู่ห้วงมหาสมุทรลึกในช่วงเวลาไม่กี่ร้อยปี ในทศวรรษ 1990 ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติดำเนินโครงการวิจัยขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยการเก็บ และวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำทะเลกว่า 77,000 ตัวอย่างจากระดับความลึกและสถานที่ต่างกันทั่วโลก โครงการวิจัยที่ใช้เวลาดำเนินการทั้งสิ้น 15 ปีเผยว่า มหาสมุทรดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มนุษย์ปล่อยออกมาในช่วง 200 ปีที่ผ่านมาไว้ถึงร้อยละ 30 และยังคงทำเช่นนี้ต่อไปในอัตราหนึ่งล้านตันต่อชั่วโมง
กระบวน การนี้ส่งผลดีต่อชีวิตบนพื้นพิภพ เพราะก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทุกตันที่มหาสมุทรดูดซับไว้จากบรรยากาศคือ ส่วนที่จะไม่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน แต่สำหรับชีวิตในทะเลแล้ว นี่ไม่ใช่ข่าวน่ายินดีเลย เจน ลูบเชงโก นักนิเวศวิทยาทางทะเลเรียกภาวะการเป็นกรดของน้ำทะเลว่า “แฝดคนละฝา” ของภาวะโลกร้อน
เราใช้มาตรความเป็นกรด-ด่าง หรือค่าพีเอช (pH) วัดความเป็นกรดจากความหนาแน่นของไฮโดรเจนไอออนโดยเริ่มจาก 0 ถึง 14 อธิบายง่ายๆว่า ตัวเลขยิ่งน้อย ค่าความเป็นกรดยิ่งสูง ตัวเลขยิ่งมาก ค่าความเป็นด่างยิ่งสูง น้ำทะเลควรเป็นด่างเล็กน้อย โดยมีค่าพีเอชประมาณ 8.2 ใกล้พื้นผิวทะเล ที่ผ่านมาการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้ค่าพีเอชที่พื้นผิวทะเลลดลง ประมาณ 0.1 นั่นหมายความว่า น้ำทะเลเป็นกรดมากขึ้นร้อยละ 30 หากแนวโน้มยังเป็นเช่นนี้ต่อไป พอถึงปี 2100 ค่าพีเอชที่พื้นผิวทะเลจะลดลงเหลือ 7.8 ณ จุดนั้น น้ำทะเลจะมีความเป็นกรดมากกว่าสภาพเมื่อ ปี 1800 ถึงร้อยละ 150
ความ เป็นกรดที่เพิ่มขึ้นจนถึงขณะนี้อาจแก้ไขไม่ได้แล้ว แม้ว่าในทางทฤษฎีเราสามารถเติมสารเคมีลงในทะเลเพื่อทำให้ความเป็นกรดที่เกิด จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินเจือจางหรือลดลงได้ แต่ในทางปฏิบัติ ปริมาณสารเคมีที่ต้องใช้นั้นมากมายมหาศาลเกินจะทำได้จริง เช่น ต้องใช้ปูนขาวอย่างน้อยสองตันในการหักล้างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หนึ่งตัน และตอนนี้โลกปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอัตราปีละกว่า 30,000 ล้านตันเข้าไปแล้ว ต่อให้เราสามารถหยุดยั้งปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในตอนนี้ได้ ก็ยังต้องใช้เวลาหลายหมื่นปีกว่าสมดุลทางเคมีในมหาสมุทรจะหวนคืนสู่สภาพ เหมือนยุคก่อนอุตสาหกรรม
ความเป็นกรดของทะเลส่งผลกระทบสารพัด สภาพ ที่เอื้อต่อจุลชีพในทะเลบางชนิดที่ชอบภาวะความเป็นกรดมีแนวโน้มจะส่งผลต่อ ปริมาณธาตุอาหารหลักอย่างเหล็กและไนโตรเจน และด้วยเหตุผลเดียวกัน มันอาจทำให้แสงอาทิตย์ส่องลงไปใต้พื้นผิวน้ำได้มากขึ้น คาดกันว่าการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีพื้นฐานของน้ำทะเลอันเป็นผลจาก ความเป็นกรด ยังจะลดความสามารถในการดูดซับและกรองเสียงความถี่ต่ำลงร้อยละ 40 ทำให้มหาสมุทรบางส่วนมีเสียงดังขึ้น ท้ายที่สุด ความเป็นกรดยังส่งผลต่อการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตบางชนิด รวมถึงการสร้างเปลือกและโครงแข็งจากแคลเซียมคาร์บอเนตของสิ่งมีชีวิตที่มี เปลือกเป็นแคลเซียม
สิ่ง มีชีวิตจะปรับตัวเข้ากับสมดุลทางเคมีใหม่ของมหาสมุทรได้หรือไม่ หลักฐานจากเกาะกัสเตลโลอะราโกเนเซดูไม่น่าอุ่นใจนัก ฮอลล์-สเปนเซอร์บอกผมว่า ปล่องภูเขาไฟปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ห้วงน้ำเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่ง พันปีแล้ว แต่บริเวณที่มีค่าพีเอช 7.8 ซึ่งอาจเป็นระดับเดียวกับที่มหาสมุทรทั่วโลกจะไปถึงภายในปลายศตวรรษนี้ สูญเสียสิ่งมีชีวิตไปแล้วเกือบหนึ่งในสามของชนิดพันธุ์ที่อาศัยอยู่ใกล้ๆ หรือนอกระบบปล่องภูเขาไฟ เขาบอกว่า สิ่งมีชีวิตพวกนั้น “ปรับตัวให้เข้ากับสภาพเหล่านี้มาไม่รู้กี่รุ่นต่อกี่รุ่นแล้ว แต่ก็ยังอยู่ไม่ได้”
สุด ท้ายแล้ว การแก้ไขหรือหลีกเลี่ยงภาวะความเป็นกรดที่เลวร้ายที่สุดนั้นยังพอทำได้ แต่หนทางเดียวที่มีอยู่หรืออย่างน้อยก็เป็นทางเดียวที่พอจะมีใครคิดออกจนถึง ขณะนี้ คือการลดอัตราการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลงในปริมาณมหาศาล สภาพการณ์ที่เป็นอยู่ในปัจจุบันคือ ปะการังและเทโรพอดต้องดาหน้าเข้าต่อกรกับองคาพยพแห่งเศรษฐกิจโลกที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิล ราคาถูก ช่างเป็นคู่ต่อสู้ที่ไม่สมน้ำสมเนื้อกันเอาเสียเลย
เมษายน 2554
