ห้องเก็บของนานาสาระ (=w=)

ลำดับตอนที่ #23 : โลกร้อน

หวั่นในอนาคตอันใกล้โลกร้อนจะเพิ่มปัญหาอีกเรื่อง นักวิจัยมะกันศึกษาผลคาร์บอนไดออกไซด์ต่อพืช พบหากมีมากทำให้พืชอ่อนแอลง และไม่สามารถต้านทานแมลงศัตรูได้เหมือนก่อน

ทีมนักวิจัยของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐอิลลินอยส์ (University of Illinois) สหรัฐอเมริกา ทดลองปลูกถั่วเหลืองร่วมกับพืชชนิดอื่น เพื่อจำลองให้คล้ายกับการเพิ่มก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในภาวะโลกร้อน พบว่าพืชในแปลงถูกแมลงศัตรูกัดกินใบจนเสียหาย และประชากรแมลงศัตรูพืชเพิ่มขึ้นอย่างน่าตกใจ โดยได้รายงานผลการวิจัยลงในวารสารสมาคมวิทยาศาสตร์สหรัฐฯ (Proceedings of the National Academy of Sciences)

เมย์ เบอเรนบวม (May Berenbaum) หัวหน้าและคณะนักวิจัยได้ดำเนินการทดลองดังกล่าวโดยใช้พื้นที่ในส่วนซอยเฟซ (Soybean Free Air Concentration Enrichment: Soy FACE) มหาวิทยาลัยแห่งรัฐอิลลินอยส์ ซึ่งเป็นส่วนปฏิบัติการวิจัยในสภาพแวดล้อมจริง พวกเขาปลูกพืชชนิดต่างๆ และปลูกถั่วเหลืองร่วมด้วย เพื่อเพิ่มปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และโอโซนในแปลงปลูก ซึ่งควบคุมให้มีปริมาณก๊าซทั้ง 2 ชนิดในระดับมากน้อยต่างกันไป ส่วนปัจจัยเรื่องแสง ปริมาณน้ำฝน และแมลงนั้นเหมือนกัน

ผลการทดลองปรากฏว่าเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์ในแปลงเพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้พืชทำกิจกรรมการสังเคราะห์แสง (photosynthesis) ได้มากขึ้นเช่นกัน เป็นผลให้พืชมีปริมาณคาร์โบไฮเดรตเก็บสะสมไว้ที่ใบได้มากขึ้น พร้อมๆ ปริมาณไนโตรเจนที่มากขึ้นในปริมาณที่สัมพันธ์กัน

ก่อนทำการทดลอง นักวิจัยตั้งสมมติฐานไว้ว่าเมื่อพืชแปรเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศไปเป็นคาร์โบไฮเดรตได้มากขึ้น และนำไปใช้ในกระบวนการสร้างกรดอะมิโนและสารสำคัญอื่นๆ ที่จำเป็นในเซลล์ ร่วมกับแร่ธาตุไนโตรเจนที่ได้จากดินได้ในปริมาณมาก จะทำให้แมลงมากัดกินใบพืชมากตามไปด้วย เพื่อให้ได้ธาตุไนโตรเจนอย่างเพียงพอต่อความต้องการของพวกมัน

นักวิจัยพบว่า เมื่อถั่วเหลืองทำให้ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในแปลงเพิ่มมากขึ้น จะเป็นสิ่งล่อให้แมลงศัตรูพืชบุกเข้ามาในแปลงจำนวนมากขึ้นอย่างน่าตกใจ เช่น ด้วงญี่ปุ่น (Japanese beetle), หนอนเจาะรากข้าวโพด (corn rootworm) และเพลี้ย (aphid) เป็นต้น

ทั้งนี้ หนอนผีเสื้อและตัวอ่อนของแมลงศัตรูพืชต้องการธาตุไนโตรเจนสำหรับสร้างเนื้อเยื่อใหม่ในร่างกาย ส่วนแมลงตัวเต็มวัยจะสามารถอยู่รอดและสืบพันธุ์ได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอาหารอันอุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตปริมาณมาก ดังนั้นนักวิจัยจึงเข้าใจได้ทันทีเลยว่าทำไม่แมลงเหล่านั้นจึงอพยพเข้ามาอยู่ในแปลงพืชที่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูง

นักวิจัยทำการทดลองต่อไปเพื่อศึกษาผลของปริมาณน้ำตาลต่อแมลงศัตรูพืช โดยเลี้ยงแมลงปีกแข็ง (beetle) ใน 3 สภาพแวดล้อม ได้แก่ ในแปลงพืชที่มีปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูง, ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำร่วมกับให้น้ำตาลเสริม

ผลการทดลองสร้างความตื่นเต้นให้กับนักวิจัยเป็นอย่างมากเมื่อพวกเขาพบว่าแมลงในแปลงที่มีคาร์บอนไดออกไซด์สูงมีชีวิตอยู่ยืนยาวกว่า แพร่พันธุ์ได้มากกว่า

"น้ำตาลเป็นสิ่งสำคัญต่อการดำรงชีวิตของแมลงในสภาพที่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูง แต่จะไม่มีผลต่อแมลงโดยตรงโดยปราศจากคาร์บอนไดออกไซด์" อีวาน เดอลูเซีย (Evan DeLucia) นักชีววิทยาในทีมวิจัยเผยข้อสรุป

นอกจากนี้ พวกเขายังศึกษาถึงกลไกการตอบสนองต่อแมลงศัตรูของพืช โดยปกติเมื่อแมลงมากัดกินใบของพืชไม่ว่าจะเป็นถั่วเหลืองหรือพืชอื่นๆ พืชเหล่านี้จะสร้างฮอร์โมน "จัสโมนิคแอซิด" (jasmonic acid) ขึ้นเพื่อเป็นการตอบสนอง ซึ่งจัสโมนิคแอซิดเป็นสารตั้งต้นของกระบวนการและกลไกการป้องกันตัวเองของพืชจากแมลงศัตรู และขั้นสุดท้ายพืชจะสร้างสารที่มีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์โปรติเอส (protease inhibitor) เมื่อแมลงกัดกินพืชและได้รับสารนี้เข้าไปด้วยจะไปยับยั้งกระบวนการย่อยใบพืชที่แมลงกินเข้าไป

"เราพบว่าเมื่อปลูกพืชในสภาวะที่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูง พืชจะสูญเสียความสามารถในการสร้างจัสโมนิคแอซิด ซึ่งเป็นการตัดกระบวนการป้องกันตัวเองของพืช และขณะที่ปริมาณคาร์โบไฮเดรตในใบพืชสูง แต่พืชขาดสารเคมีที่จะปกป้องตัวเองจากแมลงศัตรู ส่งผลให้พวกแมลงมีแหล่งอาหารอันโอชะเพื่อการดำรงชีพที่ยืนยาวและดำรงเผ่าพันธุ์ได้นานในบริเวณนั้น" เดอลูเซียอธิบาย ซึ่งการทดลองของพวกเขานั้นมีส่วนมาจากการที่ด้วงญี่ปุ่นบุกรุกทำลายความเสียหายในแปลงถั่วเหลืองของสถานีวิจัยดังกล่าว

ทั้งนี้ ปัญหาภาวะโลกร้อนในปัจจุบันอันเป็นผลจากป่าไม้ที่ลดลงและการใช้เชื้อเพลิงจากฟอสซิลอย่างมาก ทำให้ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มสูงขึ้นอย่างน่าเป็นห่วงตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 18 เป็นต้นมา ในช่วงเริ่มเข้าสู่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม มีปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในชั้นบรรยากาศประมาณ 280 ppm (part per million: ส่วนในล้านส่วน) และจากผลสำรวจเมื่อไม่นานมานี้พบว่าเพิ่มขึ้นเป็น 380 ppm ซึ่งหากเป็นปรากฏการณ์โดยธรรมชาติอาจต้องใช้เวลาอย่างน้อย 600,000 ปี

นักวิทยาศาสตร์ได้คาดการณ์ไว้ว่าหากยังไม่มีการแก้ปัญหาดังกล่าว จะส่งผลให้โลกของเรามีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ปกคลุมมากถึง 550 ppm ในอีกราว 40 ปีข้างหน้า และภาคอุตสาหกรรมในประเทศจีนและอินเดียที่เติบโตอย่างรวดเร็วอาจเป็นตัวเร่งชั้นยอดที่เร่งให้วันนั้นมาถึงเร็วยิ่งขึ้น.

ที่มา : ผู้จัดการออนไลน์ 31 มีนาคม 2551 15:51 น.

 

ปรากฏการณ์เรือนกระจก (Green house effect)

เป็นปรากฏการณ์ที่ทำให้โลกมีอุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งจะมีผลกระทบต่อภูมิอากาศทั่วโลกอย่างที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน โดยนักวิทยาศาสตร์ได้ประมาณการณ์ไว้ว่าที่บริเวณเหนือเส้นศูนย์สูตรขึ้นไป ฤดูหนาวจะสั้นขึ้นและมีความชื้นมาก ส่วนฤดูร้อนจะยาวนานขึ้นอาจทำให้พื้นดินบางแห่งบนโลกกลายเป็นทะเลทราย และในเขตร้อนอาจจะมีพายุบ่อยครั้งและรุนแรง บริเวณขั้วโลกความร้อนส่งผลโดยตรงต่อการละลายของหิมะเป็นเหตุ ให้ปริมาณน้ำในทะเลเพิ่มขึ้น มีผลต่อการเกิดอุทกภัย นอกจากนี้ยังส่งผลกระทบต่อพืชและสัตว์ เกิดการเปลี่ยนแปลงทำให้ปากใบปิดไม่สามารถรับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำได้การสังเคราะห์ด้วยแสงลดลง สัตว์บางชนิดอาจได้รับความกระทบกระเทือนต่อเนื้อเยื่อตา ผิวหนัง และเป็นเหตุให้สูญพันธุ์ได้ในที่สุด

http://www.oknation.net/blog/khumwong/2008/09/05/entry-1

เหตุที่โลกร้อนขึ้น : ข้อเท็จจริง

                โลกร้อนขึ้นมิใช่ทฤษฏี ที่ลึกลับทางวิทยาศาสตร์ วิกฤตการณ์นี้กำลังก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วและมีผลกระบทต่อมวลมนุษย์อย่างรุนแรงในอนาคต อย่างละเอียดตรงไปตรงมา บทความนี้พยายามประมวลสรุปข้อมูลต่างๆที่เกี่ยวกับเหตุการณ์โลกร้อน ขึ้นซึ่งเป็นข้อสรุปที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ลงความเห็นร่วมกันว่าเป็นข้อเท็จจริงทั้งสิ้น 

ผลกระทบเรือนกระจก (Greenhouse effect)

                ผลกระทบเรือนกระจกเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดขึ้นในโลกและดาวต่างๆซึ่งเป็นปัจจัยที่ทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงชีพในโลกนี้ได้ เหตุที่เรียกว่าผลกระทบเรือนกระจกเพราะว่า ปรากฏการณ์นี้มีลักษณะเดียวกับที่เกินขึ้นในเรือนกระจกสำหรับปลูกพืช เมื่อแสงอาทิตย์ส่องผ่านหลังคาและฝากระจก ความร้อนที่เกิดขึ้นจะทำให้อุณหภูมิภายในเรือนกระจกสูงกว่าอุณหภูมิภายนอก เพราะว่ากระจกที่ติดตั้งอยู่จะกระทำหน้าที่ป้องกันความร้อน บางส่วนไม่ให้กระจายไป ดังนั้น เรือนกระจกจึงทำหน้าที่เหมือนกับดักความร้อนนั่นเองในกรณีของโลก ผลกระทบเรือนกระจก เกิดขึ้นจากก๊าซบางชนิดที่แฝงอยู่ในบรรยากาศของโลกซึ่งก๊าซเหล่านี้รวมเรียกว่า ก๊าซเรือนกระจก(Greenhouse gases) หรือแม้แต่หยดน้ำขนาดเล็ก เกล็ดน้ำแข็งในเมฆและอณูสารเล็กๆในอากาศก็ทำหน้าที่ดักความร้อนไม่ให้กระจายหายไปเช่นกัน ก๊าซบางชนิดในชั้นบรรยากาศโลกจึงทำหน้าที่คล้ายกับกระจกของเรือนกระจกนั่นเอง

                ในกรณีของโลก ผลกระทบเรือนกระจกเกิดจากก๊าซบางชนิดที่แฝงอยู่ในบรรยากาศของโลกซึ่งก๊าซเหล่านี้รวมเรียกว่า ก๊าซเรือนกระจก(Greenhouse gases) หรือแม้แต่หยดน้ำขนาดเล็ก เกล็ดน้ำแข็งในเมฆและอณูสารเล็กๆในอากาศก็ทำหน้าที่ดักความร้อนไม่ให้กระจายหายไปเช่นกัน ก๊าซบางชนิดในชั้นบรรยากาศโลกจึงทำหน้าที่คล้ายกับกระจกของเรือนกระจกนั่นเอง

                นักวิทยาศาสตร์พูดถึงบทบาทของก๊าซเรือนกระจกมานานกว่า 150 ปีนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ฌอง แบบติสต์ ฟูริเยร์ (Jean-Baptiste Fourier) กล่าวถึงก๊าซเรือนกระจกเป็นครั้งแรก ในรายงานวิจัยที่เขียนขึ้นตั้งแต่ปี ค.ศ 1827 หรือในปี ค.ศ 1861 นักวิทยาศาสตร์เชื้อสายไอริช จอร์น ไทน์ตัลล์ (John Tyndall)ได้อภิปรายในที่ประชุมที่กรุงลอนดอนถึงศักยภาพในการเก็บความร้อนของอากาศจะเพิ่มขึ้น 15 เท่าเมื่ออากาศนั้นมีน้ำอยู่ และในปี ค.ศ. 1986 สวอตเต อารร์เฮนิอุส (Svante Arrhenius) นักวิทาศาสตร์ชาวสวีเดน ได้คำนวณผลกระทบที่เกิดจากการที่ความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าตัวซึ่งข้อสรุปของเขาใกล้เคียงกับผลการคำนวณที่รู้กันในปัจจุบัน

                ดาวเคราะห์ที่ใกล้โลกที่สุด 2 ดวงในระบบสุริยะจักรวาล คือ ดาวอังคารและดาวพระศุกร์ ดาวทั้งสองเป็นตัวอย่างที่ดีที่แสดงให้เห็นถึงผลกระทบเรือนกระจก บรรยากาศของดาวอังคารซึ่งแทบไม่มีก๊าซดาวกระจกอยู่เลยในชั้นบรรยากาศ มีอุณหภูมิผิวดาวจึงสูงถึง 480 องศาเซลเซียส ซึ่งสูงพอที่จะละลายดีบุกได้

                บนโลกเรานี้ อุณหภูมิเฉลี่ยบนผิวโลกอยู่ระหว่างสุดโต่งของสองกรณีคือประมาณ 15 องศาเซลเซียส ถ้าปราศจากปรากฏการณ์ธรรมชาติจากก๊าซเรือนกระจก อุณหภูมิบนโลกอาจจะสูงถึง 48 องศา คือสูงกว่าระดับเฉลี่ย 33 องศา ปรากฏการณ์ธรรมชาติของก๊าซเรือนกระจกทำให้เกิดเงื่อนไขที่เหมาะสมในการดำรงชีพของพืช สัตว์และมนุษย์ แต่ในช่วง 200 ปีที่ผ่านมาปริมาณก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นผลมาจากการกระทำของมนุษย์

                บางครั้งเราเรียกผลที่เกิดจากก๊าซเรือนกระจกต่ออุณหภูมิว่าเป็น “Irradiative forcing” โดยทั่วไปผลกระทบเรือนกระจกอาจแบ่งออกเป็น กระบวนการธรรมชาติ และผลคุกคามที่เกิดจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ซึ่งส่วนหลังนี้ในบางครั้งเรียกว่า ผลกระทบเรือนกระจกจากมนุษย์ หรือผลกระทบเรือนกระจกเพิ่ม (anthropogenic (generated by humans) or “enhanced” greenhouse effect)

                ก๊าซเรือนกระจก

                ในบรรยากาศโลกประกอบด้วยก๊าซไนโตเจนเป็นส่วนใหญ่ คือราวร้อยละ 75 รองลงมาคือ ออกชิเจนประมาณร้อยละ 20 ผลกระทบเรือนกระจกของก๊าซทั้งสอง ชนิดนี้มีน้อยมาก

                ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่ดักความร้อนในชั้นบรรยากาศคือ ไอระเหยของน้ำและคาร์บอนไดออกไซต์ ก๊าซเรือนกระจกธรรมชาติอื่นๆ คือ มีเธนไนตรัสออกไซด์ และโอโซน นอกจากนี้ยังมีก๊าซจากอุตสาหกรรมหลายตัวที่มีผลต่ออุณหภูมิของโลก เช่น CFCs

                คาร์บอนไดออกไซด์

                คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญมากที่สุดที่เกิดจากมนุษย์ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีความเข้มข้น/หนาแน่นต่ำที่มากคือแค่เพียงร้อยละ0.03 แต่ก๊าซนี้กลับมีบทบาทที่สำคัญในระบบชีวภาพ (Biosphere) ด้วย

                พืชจะดูดคาร์บอนไดออกไซด์ และใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์แตกโมเลกุลของก๊าซออกเพื่อใช้ในการสร้างเนื้อเยื่อของพืช กระบวนการนี้คือ การสังเคราะห์แสง(Photosynthesis) แม้แต่อัลจีในทะเลก็สามารถสังเคราะห์แสงได้เช่นเดียวกัน ผลพลอยได้จากการสังเคราะห์แสงคือ ก๊าซออกซิเจนที่พืชและอัลจีคายออกมา

                ในเวลากลางคืน เมื่อไม่มีแสงอาทิตย์ พืชและอัลจีจะหายใจเอาออกซิเจนและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา การหายใจของพืชนี้ก็เช่นเดียวกับการหายใจของมนุษย์และสัตว์ ซึ่งจะทำให้มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศเพิ่มมากขึ้น

                เมื่อพืชหรือสัตว์ตายเน่าเปื่อย คาร์บอนที่สะสมในพืชและสัตว์จะถูกปล่อยออกมาในรูปแบบคาร์บอนไดออกไซด์ ในทำนองเดียวกันการเผาไม้หรือการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลต่างๆจะปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่บรรยากาศเพิ่มขึ้น ดินตามธรรมชาติมีคาร์บอนมากถึงร้อยละ 50 ของน้ำหนักแห้งในรูปต่างๆ รวมทั้งสารอินทรีย์ที่กำลังเน่าเปื่อยผุพังและสลายตัว ดังนั้นเมื่อมีการไถพลิกหน้าดินคาร์บอนจำนวนหนึ่งถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศในรูปของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

 

                มนุษย์พยายามที่จะวัดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศโดยตรงโดยได้เริ่มตรวจวัดตั้งแต่ปลายศตวรรษที่แล้ว แต่การเก็บรวบรวมข้อมูลอย่างจริงจังทั่วโลกเพิ่มเกิดขึ้นในปี ค.ศ.1957 ซึ่งเป็นปีสากลของภูมิฟิสิกส์ (International Geophysical Year) โดยมีการตรวจวัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างต่อเนื่องโดยเจ้าหน้าที่จากศูนย์ Mauna loa Observatory ซึ่งตั้งอยู่บนภูเขาบนเกาะฮาวาย จากสถิติที่รวบรวมแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในช่วง 33 ปีที่ผ่านมาทุกปีในช่วงฤดูใบไม้ผลิของประเทศเขตหนาวและเขตอบอุ่น ความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลง เพราะกาซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกดูดซับโดยพืชที่กำลังเจริญเติบโต แต่เมื่อถึงฤดูใบไม้ร่วงและหนาว เมื่อใบไม้ผุพังและสลายตัว ทำให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มปริมารความเข้มข้นขึ้นอย่างไรก็ดีตลอดช่วงที่ผ่านมา ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน กล่าวคือเพิ่มจากความเข้มข้นเฉลี่ย 315 ส่วนในล้านส่วน (ppm) ในปี ค.ศ. 1957 เป็น 350  ppm ในปี ค.ศ. 1988 โดยมีอัตราเพิ่มเฉลี่ยร้อยละ 0.3 ต่อปี

                นอกจากนี้ ยังได้มีความพยายามเก็บข้อมูลของปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศย้อนหลังไปในอดีต ด้วยการขุดเจาะชั้นน้ำแข็งในเขตวอสทอค (Vostok) ในทวีปแอนตาร์คติค (Antarctic) โดยขุดลึกลงไป 2.2 กิโลเมตรเพื่อวิเคราะห์ฟองอากาศที่ติดอยู่ในชั้นน้ำแข็ง คณะนักสำรวจประกอบด้วยนักวิทยาศาสตร์ขาวโซเวียตและชาวฝรั่งเศสได้เริ่มดำเนินการสำรวจนี้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 และเสร็จสิ้นโครงการในปี ค.ศ.1985 ในชั้นน้ำแข็งแต่ละชั้นคือหิมะที่ตกทับถมลงในแต่ละปีมีสภาพแยกเป็นชั้นๆชัดเจน (คล้ายๆวงแหวนอายุของต้นไม้) นักวิทยาศาสตร์จึงได้วิเคราะห์ฟองอากาศที่ติดอยู่ในชั้นหิมะใต้ดินเพื่อตรวจสอบหาปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศบนโลกในอดีต

                ผลการวิจัยจากวอสทอคสรุปว่า ปริมาณความเข้มข้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอดีตมีต่ำ และความเข้มข้นนี้มีปริมาณเพิ่มขึ้นในช่วงที่ผ่านมาในอดีตความเข้มข้นของก๊าซนี้เพิ่มสุงขึ้น เช่นในช่วง 135,000 ปีก่อนระดับความเข้มข้นเคยขึ้นสูงสุดที่ 300 ppm ภาพที่ 1.1 แสดงให้เห็นถึงปริมาณการเพิ่มของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรมถึงร้อยละ 25

 

                ในธรรมชาติ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หมุนเวียนเป็นวงจรระหว่างส่วนต่างๆ รวมเรียกว่า วงจรคาร์บอน (carbon cycle) ภาพที่ 1.2 แสดงถึงวงจรคาร์บอนในภาค หรือใน “อ่าง” (sinks) ต่างๆซึ่งในการวิเคราะห์วงจรหรือกระบวนการคาร์บอนนี้ เราจะไม่พิจารณาปริมาณคาร์บอนจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยตรง แต่เราจะแปรปริมาณเท่ากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 3.67 ตัน

                ประมาณว่า มีคาร์บอนอยู่ในชั้นบรรยากาศโลก 735 พันล้านตัน ซึ่งในเงื่อนไขปกติ ต้นไม้ดูซับคาร์บอนประมาณ 100 พันล้านตัน/ปี และปลดปล่อยคาร์บอนออกมาในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน โดยผ่านการหายใจและการเน่าเปื่อยผุพัง

                การไหลเวียนของคาร์บอนอีกราว 100 พันล้านตันเกิดขึ้นในมหาสมุทร โดยครึ่งหนึ่งของคาร์บอนที่ไหลเวียนถูกดูดซับโดยสิ่งที่มีชีวิตทั้งหลายในมหาสมุทร ส่วนอีกครึ่งหนึ่งจะถูกดูซับโดยกระบวนการทางเคมีและฟิสิกส์

                มนุษย์เองมีบทบาทสำคัญในการเพิ่มปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่นถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ กิจกรรมเหล่านี้เพิ่มปริมาณคาร์บอนในบรรยากาศประมาณ 5พันล้านตัน การทำลายป่าและการทำเกษตรพาณิชย์มีผลทำให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น แม้ยังไม่มีการวิเคราะห์ถึงปริมาณที่ชัดเจน แต่คาดว่าประมาณ 1-2 พันล้านตันคาร์บอน/ปี อาจกล่าวได้ว่ากิจกรรมของมนุษย์เพิ่มปริมาณคาร์บอนในบรรยากาศราว 6-7 พันล้านตันต่อปี

                ประมาณครึ่งหนึ่งของคารืบอนที่มนุษย์ปล่อยออกมาตกค้างในบรรยากาศมีเพียงกึ่งหนึ่งเท่านั้นที่ดูดซับโดยมหาสมุทรและพืชต่างๆ ตัวเลขที่ชัดเจนนั้นยังไม่มีใครทราบ แต่นักวิทยาศาสตร์บางท่านเชื่อว่า พืชบนบกอาจดูดซับคาร์บอนถึงร้อยละ 50 ของปริมาณคาร์บอนที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ก้ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าคาร์บอนที่พืชบนบกได้ดูดซับแล้วไปอยู่ที่ใดนักวิทยาศาสตร์บางท่านเชื่อว่าพืชคลุมดินอาจเก็บรักษาคาร์บอนได้มากเท่าๆกับป่าที่ปกคลุมพื้นที่ในขนาดที่กัน

                โดยเปรียบเทียบ ปริมาณของคาร์บอนที่เก็บกักในมหาสมุทรและแหล่งชีวภาพมีมาก และเก็บเป็นระยะเวลายาวนานมากในดินโคลนและที่ราบที่ไม่มีต้นไม้ (Tundra) อาจมีปริมาณคาร์บอนสะสมอยู่มากถึง 1,500 พันล้านตัน ซึ่งมากกว่าปริมาณที่อยู่ในชั้นบรรยากาศถึง 2 เท่า เชื้อเพลิงฟอสซิล โดยเฉพาะถ่านหินมีคาร์บอนสะสมอยู่มากถึง 5,000-10,000 พันล้านตัน และในใต้ท้องมหาสมุทรลึก คาดว่ามีคาร์บอนจำนวนมหาศาลถึง 36,000 พันล้านตัน แต่อย่างไรก็ดียังมีคำถามที่ยังไม่มีคำตอบค้างคาอยู่หลายคำถามเกี่ยวกับวงจรคาร์บอน เช่นรายละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการหมุนเวียนของคาร์บอนระหว่างบรรยากาศมหาสมุทร ดิน และพืชบก หรือกระบวนการปรับตัวของระบบโดยรวม ถ้าปริมาณความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศเพิ่มขึ้น

               

 

 

                ก๊าซมีเทน

                ก๊าซมีเธน (CH4) เป็นกาซเรือนกระจกที่เกิดขึ้นในธรรมชาติอีกก๊าซหนึ่งโดยเกิดขึ้นในกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ของแบคทีเรียบางชนิดในที่ปราศจากอากาศ เช่น ในหนองน้ำ ดังนั้นจึงเรียกอีกชื่อว่า marsh gas ก๊าซมีเธนมีคุณสมบัติพิเศษคือเผาไหม้ได้ง่าย และปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาเมื่อเผาไหม้ นอกจากนี้ แมลงปลวกอาจผลิตก๊าซมีเธนในกิจกรรมบางอย่างของมัน หรือแม้แต่วัวและสัตว์กินพืชอื่นๆ เราพบก๊าซมีเธนในกระเพาะของสัตว์เหล่านี้ก๊าซมีเธนถูกปล่อยออกมาเมื่อสัตว์เหล่านี้เรอ

                ก๊าซมีเธนเป็นองค์ประกอบสำคัญของก๊าซธรรมชาติ เราพบก๊าซมีเธนปริมาณมากในแหล่งเดียวกันกับน้ำมันของก๊าซธรรมชาติใต้ดิน รวมทั้งในเหมืองถ่านหินต่างๆ ก๊าซมีเธนในเหมืองแร่อาจก่อให้เกิดอันตรายได้ง่ายเพราะเมื่อก๊าซมีเธนผสมกับอากาศและมีประกายไฟ อาจก่อให้เกิดการระเบิดได้ง่าย อุบัติเหตุระเบิดในเหมืองถ่านหินหลายครั้งก็เกิดขึ้นจากปัจจัยนี้แม้แต่การเผาไม้เพื่อทำถ่านไม้ ก็มีการปล่อยก๊าซมีเธนออกมาเช่นกัน

                มีการพยายามวัดปริมาณก๊าซมีเธนที่เกิดขึ้นจากการปลูกข้าว ผลจากการศึกษาวิจัยเพียงครั้งเดียวสำหรับทวีปเอเชีย(ซึ่งปลูกข้าวกว่าร้อยละ 85 ของข้าวในโลก) ได้ให้ข้อสรุปเบื้องต้นว่า ร้อยละ 20 ของก๊าซมีเธนที่เกิดขึ้นในโลกในแต่ละปีมาจากนาข้าว ส่วนก๊าซมีเธนที่เกิดจากการเลี้ยงวัวนั้นเกิดขึ้นร้อยละ 20 ต่อปี 

                เชื่อกันว่าก๊าซมีเธนจำนวนมากสะสมในพื้นดินใต้หิมะในทวีปอาร์คติคและในโคลนใต้มหาสมุทรบางแห่ง อุณหภูมิโลกที่เพิ่มสูงขึ้นอาจมีผลทำให้ก๊าซมีเธนที่สะสมในแหล่งเหล่านี้หลุดมาสู่ชั้นบรรยากาศได้

                การสำรวจฟองอากาศในชั้นน้ำแข็งชั้นล่างในประเทศกรีนแลนด์พบว่าในอดีตปริมาณก๊าซมีเธนจะคงระดับที่ 0.7 ppm มาตั้งแต่ในช่วงปลายของยุคน้ำแข็ง (10,000 ปีก่อน) จนกระทั่งถึงปี ค.ศ. 1700 หลังจากนั้นปริมาณก๊าซมีเธนเริ่มสูงขึ้นพร้อมๆกับจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้น เหตุผลก็คงชัดเจนอยู่แล้ว นั่นคือเมื่อมีประชากรมากขึ้น มีการเลี้ยงวัวเพิ่มขึ้น มีการขยายพื้นที่เพาะปลูกข้าวมากขึ้น และมีการใช้เชื้อเพลิงต่างๆ มากขึ้นเป็นเงาตามตัว

                ในช่วงศตวรรษปัจจุบัน ก๊าซมีเธนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เพราะมีการรั่วซึมของก๊าซมีเธนจากหลุดเจาะก๊าซธรรมชาติใต้ดิน จากระบบท่อส่งก๊าซธรรมชาติ จากบ่อน้ำมัน และจากเหมืองถ่านหิน

                ปัจจุบันความเข้มข้นของก๊าซมีเธนในชั้นบรรยากาศอยู่ในระดับราว 1.7 ppm  ซึ่งเป็นปริมาณที่สูงกว่าระดับเมื่อ 300 ปีก่อนถึง 2.5 เท่า ในทศวรรษที่ผ่านมา ก๊าซมีเธนในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นในอัตราเกือบร้อยละ 1 ต่อปีถึงแม้ว่าก๊าซมีเธนจะสลายตัวได้ง่าย แต่ก็มีความคงทนพอควร คือมีอายุเฉลี่ยนานถึง 10 ปี

 

 

ไนตรัสออกไซด์(N2O)

                เป็นก๊าซที่เกิดขึ้นเองในธรรมชาติอีกชนิดหนึ่งของก๊าซเรือนกระจกในอดีต ก๊าซไนตรัสออกไซด์ถูกใช้เป็นยาสลบอย่างอ่อน หรือใช้ระงับความเจ็บ คุณสมบัติพิเศษประการหนึ่งของไนตรัสออกไซด์คือทำให้คนหัวเราะบางครั้งจึงเรียกว่า “ก๊าซหัวเราะ”

                เรามีความรู้น้อยมากเกี่ยวกับกระบวนการเกิดของไนตรัสออกไซด์ในบรรยากาศ เชื่อกันว่าปริมาณก๊าซนี้ส่วนใหญ่ (เกือบร้อยละ 90) เกิดขึ้นจากกิจกรรมของจุลินทรีย์ในดิน การใช้ปุ๋ยไนโตรเจนในการเกษตรมีผลโดยตรงต่อปริมาณก๊าซไนตรัสออกไซด์ในอากาศด้วย นอกจากนี้การเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลปล่อยไนตรัสออกไซด์จำนวนหนึ่งออกมา

                ปริมาณไนตรัสออกไซด์ในบรรยากาศมีความเข้มข้นน้อยมากหน่วยวักที่ใช้จึงเล็กกว่า คือ 1 ในพันล้านส่วน (ppb) ในปี ค.ศ. 1986 พบว่าปริมาณความเข้มข้นของก๊าซไนตรัสออกไซด์ในบรรยากาศอยู่ในระดับราว 310 ppb โดยมีอัตราเพิ่มราว 0.25 % ต่อปี

                ลักษณะสำคัญของไนตรัสออกไซด์คือมีอายุยาวนานมาก ก๊าซไนตรัสออกไซด์หนึ่งในโมเลกุลในธรรมชาติมีอายุนานถึง 150 ปี ดังนั้นถึงแม้จะมีปริมาณน้อย แต่ก๊าซที่มีผลกระทบต่อเนื่องเป็นเวลานานทีเดียว

               

               

CFCs

                        คลอโรฟลูดอโรคาร์บอน(Chlorofluorocarbons -CFCs) เป็นก๊าซหนึ่งในหลายชนิดที่ผลิตขึ้นในกระบวนการอุตสาหกรรม ก๊าซนี้เริ่มนำออกใช้ครั้งแรกในคริสตทศวรรษ 1930 ในประเทศสหรัฐอเมริกา โดยบริษัทเจเนอรัลมอเตอร์ ไม่ลุกไหม้ มีเสถียรภาพสูง ทำให้มีการนำคลอโรฟลูดอโรคาร์บอนไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆมากมาย โดยเฉพาะในช่วงหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 บริษัทดูปองต์นำคลอโรฟลูดอโรคาร์บอนไปใช้อย่างแพร่หลายภายใต้ชื่อการค้าว่า ฟรีออน (Freon) ซึ่งเป็นก๊าซในกลุ่มฮาโลคาร์บอน (Halocarbon) ก๊าซ CFCsที่นิยมใช้กันอยู่ 2 ประเภทคือ CFC-12 ก๊าซ CFC -11 ใช้มากในการผลิตโฟม พลาสติกและในกระป๋องสเปรย์ต่างๆ ส่วน CFC-12 นั้นใช้ในเครื่องปรับอากาศและตู้เย็น รวมทั้งในการผลิตโฟมและในกระป๋องสเปรย์ นอกจากนั้นยังมีการใช้คลอโรฟลูดอโรคาร์บอนเป็นตัวทำละลายในการทำความสะอาดแผงวงจรคอมพิวเตอร์ในโรงงานอุตสาหกรรมอีกด้วย

                คลอโรฟลูดอโรคาร์บอนมีคุณสมบัติที่มีเสถียรภาพสูง ทำให้คลอโรฟลูดอโรคาร์บอนมีช่วงชีวิตที่นานกว่าก๊าซอื่นๆ มาก เช่น CFC-11 มีช่วงชีวิตในธรรมชาตินานถึง 65 ปี และCFC-12 มีอายุนานถึง 130 ปี ดังนั้น แม่ว่าความเข้มข้นของคลอโรฟลูดอโรคาร์บอนในบรรยากาศจะน้อย (CFC-11 มีปริมาณ 0.3 ppb แล้ว CFC-12 ต่ำกว่า 0.5 ppb เล็กน้อย) แต่ก๊าซทั้งสองมีบทบาทสำคัญในการทำให้เกิดผลกระทบเรื่อนกระจก ปริมาณคลอโรฟลูดอโรคาร์บอนในชั้นบรรยากาศมีอัตราการเพิ่มราวร้อยละ 4 ต่อปี

 

                โอโซน

โอโซน หรือ O3 เป็นก๊าซที่เกิดจากก๊าซออกซิเจนในกระบวนการทางธรรมชาติ โอโซนหนึ่งโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมออกซิเจน 3 อะตอมในขณะที่ก๊าซออกซิเจนเพียง 2 อะตอม โอโซนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาตินี้ส่วนใหญ่พบในชั้นบรรยากาศตราโตรเฟีย (stratosphere)ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศที่อยู่ห่างจากผิวโลกราว 10-50 กิโลเมตร ก๊าซโอโซนในชั้นตราโตรเฟียนี้เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของรังสีอุลตราไวโลเลตจากดวงอาทิตย์และก๊าซออกเซนเจน ในกระบวนการธรรมชาติมีสมดุลระหว่างก๊าซที่เกิดไหม้ในก๊าซโอโซนที่สลายตัว ดังนั้น ปริมาณโอโซนในบรรยากาศสตราโตสเฟียจึงค่อนข้างคงที่

 

โอโซนในชั้นตราโตรเฟียจะดูดซับรังสีอุลตราไวโลเลต เราจึงมักเรียกโอโซน (Ozone Layer) ชั้นโอโซนนี้มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกมาก เพราะรังสีอุลตราไวโลเลตนี้เป็นอันตรายต่อสัตว์และพืช อีกทั้งอาจก่อให้เกิดโรงมะเร็งผิวหนังในมนุษย์ (มะเร็งนี้รักษาให้หายได้)และโรค Melanoma ซึ่งอันตรายมาก โดยมีอาการเป็นตุ่มไฝเล็กๆแต่หลังจากนั้น เซลล์มะเร็งจะกระจายไปทั่วร่างกาย นอกจากนี้ รังสีอุลตราไวโอเลตยังเป็นอันตรายต่อสายตา และอาจก่อให้เกิด cataracts ด้วย เชื่อกันว่าการได้รับรังสีอุลตราไวโลเลตมากๆ อาจทำให้ระบบภูมิคุ้มกันร่างกายของมนุษย์อ่อนแอลง รังสีอุลตราไวโลเลตมีผลกระทบทำให้ปริมาณผลผลิตของพืชที่ปลูกลดลง และเป็นอันตรายต่อสาร่ายในทะเลด้วย ดังนั้น โอโซนจึงมีความสำคัญในการปกป้องสิ่งมีชีวิตบนโลกจากรังสีอุลตราไวโลเลต

แต่เมื่อก๊าซโอโซนอยู่ในบรรยากาศชั้นที่ต่ำกว่า ก๊าซนี้กลับมรโทษมากกว่าประโยชน์ ก๊าซโอโซนในชั้นบรรยากาศเป็นผลพวงหนึ่งของปฏิกิริยาระหว่างแสงอาทิตย์และควันเสียจากเครื่องยนต์ ในช่วงเวลาที่มีปริมาณก๊าซนี้มากจนเป็นหมอกจัด โอโซนจะเป็นพิษต่อพืชและสัตว์มีการผลิตโอโซนเพื่อในอุตสาหกรรมบางประเภท อาทิ การฟอกสีและการทำความสะอาดอุปกรณ์ต่างๆ

โอโซนเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีประสิทธิภาพสูง แต่กาซนี้ค่อนข้างไม่เสถียร จึงมีช่วงอายุที่สั้นกว่า คือเพียงแค่ 2-3 สัปดาห์ ยังไม่มีการศึกษารายละเอียดที่ชัดเจนถึงบทบาทของโอโซนที่มีต่อผลกระทบเรือนกระจกและความผันแปรของผลกระทบตามสถานที่ต่างๆ แต่อย่างไรก็ตามกาซโอโซนมีแนวโน้มว่ามีต่อผลกระทบเรือนกระจกมากขึ้นเรื่อยๆ อย่างแน่นอน

 

ไอน้ำ , เมฆและก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ

มีก๊าซและสานอื่นๆ อีกมากที่มีบทบาทในผลกระทบเรือนกระจก เช่น ไอน้ำ ก๊าซจากอุตสาหกรรมจำนวนมาก และสารที่ใช้ทดแทน CFCs 

ไอน้ำนั้นมองไม่เห็นและแตกต่างจากเมฆและละอองน้ำซึ่งเกิดจากการกลั่นตัวของไอน้ำกลายเป็นหยดน้ำเล็กๆ ไอน้ำมีบทบาทสำคัญที่สุดในการก่อให้เกิดผลกระทบเรือนกระจก แต่อย่างไรก็ตาม ปริมาณของไอน้ำในอากาศเป็นเรื่องที่อยู่นอกเหนือการควบคุมของมนุษย์ ปัจจัยที่มีผลต่อปริมาณไอน้ำในอากาศคืออุณหภูมิของโลกนั้นเอง กล่าวคือถ้าอุณหภูมิโลกเพิ่มสูงขึ้น ปริมาณไอน้ำย่อมสูงขึ้นเป็นเงาตามตัว ดังนั้นไอน้ำจะเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดผลกระทบท้ายสุดของการเพิ่มปริมาณก๊าซเรือนกระจกที่มนุษย์ก่อขึ้น กล่าวคือ เมื่อโลกร้อนขึ้น ปริมาณไอน้ำในบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นเพราะน้ำมีการระเหยมาก ผลกระทบเรือนกระจกจะขยายตัวมากขึ้นและทำให้โลกร้อนขึ้นอีก

ก๊าซอื่นๆที่มีบทบาทในผลกระทบเรือนกระจกได้แก่ คาร์บอนเตตราคลอไรด์(carbon tetrachloride) ซึ่งเป็นน้ำยาในการซักแห้งและก๊าซฮาโลคาร์บอน (halo carbon) ซึ่งบางส่วนใช้แทน CFCsถึงแม้ว่าในปัจจุบันกาวเหล่านี้จะมีผลกระทบไม่มาก แต่ก็ควรระวังและเข้มงวดกับการปล่อยสารเหล่านี้สู่บรรยากาศ

บทบาทของเมฆในระบบภูมิอากาศของโลกค่อนข้างซับซ้อนและมีนัยสำคัญมาก เมฆสะท้อนรังสีความร้อนจากแสงอาทิตย์บางส่วนกลับออกไปซึ่งช่วยลดปริมาณพลังงานที่ผ่านมายังผิวโลกในขณะเดียวกันเมฆดูดซับรังสีที่ผ่านเข้ามายังผิวโลก และพร้อมๆกันนั้น เมฆสะท้อนรังสีบางส่วนกลับมายังผิวโลก ผลโดยรวมของรังสีจากเมฆเทียบเคียงได้กับผลกระทบเรือนกระจกที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ

 

ผลกระทบโดยรวม

การคำนวณผลกระทบโดยรวมของก๊าซเรือนกระจกทั้งหลายนั้นยุ่งยากเพราะผลกระทบของกาซแต่ละชนิดขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่นคุณสมบัติในการก่อให้เกิดผลกระทบเรือนกระจก และช่วงอายุของกาซชนิดนั้นๆ

ยกตัวอย่างเช่น ผลของก๊าซมีเธนที่มีต่อผลกระทบเรือนกระจกจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและหายไปหมด เพราะกาซนี้สลายตังลงด้วยกระบวนการธรรมชาติ แต่ CFC -12 ในปริมาณที่เท่ากันมีผลกระทบต่อเนื่องไปจนถึงต้นคริสศตวรรษที่ 22 ผลกระทบโดยรวมของก๊าซเรือนกระจกเมื่อพิจารณาจากคุณสมบัติด้านรังสีและช่วงชีวิตอาจเรียกรวมกันว่า “ศักยภาพในการทำให้โลกร้อน”

ตาราง 1.1 แสดงอัตราการเข้มข้นและอัตราเพิ่มของก๊าซเรือนกระจกต่างๆซึ่งเปรียบเทียบถึงช่วงอายุ และศักยภาพในการทำให้โลกร้อนเปรียบเทียบกับผลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยการเปรียบเทียบผลกระทบจากก๊าซแต่ละชนิดประมาณ 1 กิโลกรัมในช่วงเวลา 20 ปี

ผลกระทบโดยรวมของก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศที่เกิดจากฝีมือมนุษย์นั้น มีเทียบเคียงได้กับการเพิ่มกาวคาร์บอนไดออกไซด์และอีกครึ่งหนึ่งเป็นผลจากก๊าซเรือนกระจกอื่นๆรวมกัน

 

 

วงจรสมดุลของพลังงานบนโลก

ผลกระทบเรือนกระจกเป็นปรากฏการหนึ่งในกระบวนการหมุนเวียน ของพลังงานบนโลกซึ่งมีผลกระทบโดยตรงต่ออุณหภูมิโลก

ประมาณร้อยละ 30 ของพลังงานแสงอาทิตย์ที่แผ่มายังโลก ถูกสะท้อนกลับไปในอวกาศโดยก้อนเมฆ(25%) หรือโดยผิวดิน (5%)ซึ่งพลังงานเหล่านี้อยู่นอกระบบ วงจรพลังงาน พลังงานแสงอาทิตย์ 25 % ถูกดูดซับโดยเมฆ ส่วนที่เหลือร้อยละ 45 ถูกดูดซับโดยพื้นดินและมหาสมุทรซึ่งจะทำให้ผิวดินและมหาสมุทรอุ่นขึ้น

ความร้อนที่ปลดปล่อยออกมาจากผิวโลก อยู่ในรูปของรังสีอินฟราเรดซึ่งเป็นรังสีคลื่นยาวที่มนุษย์ไม่สามารถมองเห็น รังสีนี้ถูกดูดซับโดยก๊าซเรือนกระจก เมฆ และ อณูของสารเล็กๆในบรรยากาศ ซึ่งทำให้สิ่งเหล่านี้มีอุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นตามด้วย

ก๊าซเรือนกระจก เมฆและอุณหภูมิของสารที่ร้อนขึ้นนี้ แผ่พลังรังสีอินฟราเรดกลับมาสู่ผิวโลกในขณะเดียวกันความร้อนจะถูกพัดพาให้ลอยสูงขึ้นด้วยการระเหยของน้ำด้วยอากาศร้อนที่ยกตัวขึ้น หรือด้วยไอน้ำและกระบวนการทางภูมิอากาศอื่นๆ

ดังที่แสดงในแผนภูมิ ผลกระทบจากเมฆและก๊าซเรือนกระจกมีขนาดที่เท่าๆกัน (คือปริมาณ 150 วัตต์ต่อตารางเมตร)และมีขนาดที่ใกล้เคียงกับรังสีดวงอาทิตย์ที่ส่องมายังผิวโลก (153 วัตต์ต่อตารางเมตร)ดังนั้นผลกระทบตากเมฆและก๊าซเรือนกระจกรวมกันมีอัตราเกือบเท่ากับ 2 ใน 3 ของรังสีที่กระทบผิวโลก

ในอีกแง่หนึ่งคือพื้นที่หนึ่งตารางเมตรตั้งแต่ผิวโลกถึงบรรยากาศชั้นสูงสุดนั้นผลกระทบโดยรวมจากกระบวนการธรรมชาติของเมฆ และกาซเรือนกระจกทำให้มีพลังงานเกิดขึ้นราว 300 วัตต์ที่ตกกระทบลงบนผิวโลก ดังนั้น ถ้ามีปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นอีกร้อยละ 50 (ซึ่งเป้นปริมาณการเพิ่มของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นตั้งแต่ช่วงก่อนยุคอุตสาหกรรมจนถึงปัจจุบัน) ก่อให้เกิดพลังงานเพิ่มขึ้นอีกราว 2 วัตต์ต่อตารางเมตร

กระบวนการที่อธิบายข้างต้นนี้เป็นภาพสถิต เพราะถ้าพิจารณาผลกระทบเรือนกระจกแต่เพียงปัจจัยเดียว อุณหภูมิของโลกควรสูงกว่าปัจจุบัน เป็น 77 องสาเซลเซียส ซึ่งในเงื่อนไขนี้ ถึงแม้ว่าโลกยังไม่ร้อนเท่าดาวพระศุกร์ แต่คงร้อนเกินกว่าที่สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่อาศัยอยู่ได้แต่ในการเป็นเจริงอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกในปัจจุบัน รักษาระดับอยู่ที่ 15 องศาเซลเซียส เพราะว่ามีกระบวนการทางภุมิอากาศช่วยกระจายความร้อนไปยังส่วนต่างๆของโลกและชั้นบรรยากาศเบื้องบน

ปัจจัยสำคัญที่ช่วยกระจายอากาศร้อนคือ มหาสมุทร พลังงานจำนวนมากที่ถูกดูดซับในเขตศูนย์สูตรหรือเขตร้อยชื้นถูกพัดพาไปทางทิศเหนือและทิศใต้ และถูกแทนที่ด้วยกระแสน้ำเย็นในมหาสมุทรที่ไหลมาจากขั้วโลกเหนือและใต้

 

 

 

CFCs และรูรั่วของชั้นโอโซน

CFCs นอกเหนือจากเป็นก๊าซเรือนกระจกแล้ว ยังมีผลทำลายชั้นโอนโซนซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลกด้วย เมื่อชั้นโอโซนถูกทำลายรังสีอุลตราไวโอเลตจะแผ่มายังผิวโลกได้มากขึ้นก่อให้เกิดอันตราต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

ในช่วงปลายคริสตทศวรรษ 1960 และ 1970 นักวิทยาสาสตร์เริ่มวิตกเกี่ยวกับผลกระทบจากควันเสียของเครื่องบินซูเปอร์โซนิค(เช่น บินคองคอร์ด)ซึ่งมีเพดานบินในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟีย ผลจากการค้นคว้าวิจัยพบว่า ควันเสียของเครื่องบนไม่มีผลกระทบต่อชั้นโอโซน

ตาราง 1.1 เปรียบเทียบก๊าซเรือนกระจกต่างๆ

ก๊าซเรือนกระจก	ผลกระทบเรือนกระจกของก๊าซเมื่อเปรียบเทียบคาร์บอนไดออกไซด์	อัตราความเข้มข้นในชั้นบรรยากาศในปัจจุบัน	อัตราการเพิ่ม (% ต่อปี)	ช่วงอายุในบรรยากาศ(ปี)
คาร์บอนไดออกไซด์ มีเธน ไตรัสออกไซด์ โอโซน CC-11 CC-12 HFC-22	1 60 270 2000 4500 7000 4100	353 ppm 1.7 ppm 0.3ppm 100 ppm 0.3ppm 0.5ppm ไม่ทราบ	0.5 0.9 0.2 1 4 4 ไม่ทราบ	50-200 10 150 0.1 65 130 15

 

แต่นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีสารบางอย่างในบรรยากาศที่มีผลกระทบต่อชั้นโอดซนแทนภายหลังการวิจัยพบว่า CFCs เป็นสารทำลายชั้นโอโซนอย่างไรก็ตามหลังจากที่มีข่าวนี้เกิดขึ้น รัฐบาลสหรัฐอเมริกาตัดสินใจให้จำกัดการใช้ CFCsในกระป๋องสเปรย์ในปี ค.ศ. 1978 และรัฐบาลหลายประเทศออกมาตรการควบคุมการใช้สารนี้ในช่วงถัดมา

ในช่วงต้นคริสตทศวรรษ 1980 พบหลักฐานเกี่ยวกับการทำลายชั้นโอโซนของ CFCs โดยนักวิทยาสาสตร์ในทีมสำรวจแอนตาร์คติดของอังกฤษ (British Antarctic Survey) ซึ่งทำการสำรวจบนภาคพื้นดินค้นพบว่า ก๊าซโอโซนมีจำนวนลดลง ในปี ค.ศ. 1984 การวิจัยพบว่าโอโซนหายไปถึงร้อยละ 30 ในบางจุดของชั้นโอโซน ผลงานวิจัยนี้ตีพิมพ์แพร่ในปี ค.ศ. 1985 

ในปีต่อมามีการวัดสำรวจและพบว่าโอโซนมีปริมาณลดลงจนกระทั่งเกิด”รูรั่ว”ของชั้นโอโซนในบริเวณขั้วโลกใต้ (South Pole) การค้นพบรูรั่วดังกล่าวได้รับการยืนยันจากการวิเคราะห์ข้อมูลจากดาวเทียมในปี ค.ศ. 1987 พบว่ารูรั่วนี้ขยายจนครอบคลุมทวีปแอนตาร์คติดทั้งหมด หลังจากนั้นหลังจากนั้นก็เป็นที่ยอมรับกันว่าชั้นโอโซนถูกทำลายอย่างมาก และปรากฏการณ์นี้ยังคงสืบเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน

รายงานล่าสุดในกลางปี ค.ศ. 1991 พบว่าขั้นโอโซนลดลงไปประมาณร้อยละ 8 บริเวณที่มีโอโซนหายน้อยที่สุดคือบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตร (equator) แต่โลกทั้งโลกกำลังประสบปัญหาอันตรายจากการมีรังสีอุลตราไวโอเลตมากเกินไป

การค้นพบรูรั่วของโอโซน(ozone hole) กระตุ้นให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกพยายามค้นหาว่าเกิดอะไรขึ้นกับชั้นโอนโซน และในที่สุดพบว่า CFCs เป็นสารที่ก่อให้เกิดรูรั่วในชั้นโอโซน ทั้งๆที่อาจมีปริมาณความเข้มข้นของ CFCs ในบรรยากาศต่ำ แต่ทว่า CFCsมีผลกระทบที่สำคัญในการแตกสลายโมเลกุลของโอโซน โดยทั่วไปโมเลกุล CFCs หนึ่งในโมเลกุลอาจทำลายโอโซนได้มากกว่า 100,000 โมเลกุล

ปัจจุบันมีความพยายามที่จะจำกัดการใช้ CFCs ในประเทศต่างๆและการค้นพบรูรั่วของชั้นโอโซนเพิ่มแรงกระตุ้นให้กับความพยายามดังกล่าวให้ประสบความสำเร็จเร็วขึ้น จนกระทั่งมีการลงนามในสนธิสัญญาขั้นต้นว่าด้วยสารลำลายชั้นโอโซน (Protocol on Substances which Deplete the Ozone Layer)

ในปี 1990 มีการประชุมขึ้นที่กรุงลอนดอนเพื่อกำหนดแผนการในการยกเลิกการใช้สาร CFCs ทั้งหมดภายในปี ค.ศ. 2000 

แต่ปัญหาใหม่ที่เกิดขึ้นคือ สารที่ใช้ทดแทน CFCs นั้นเป็นสารสำคัญที่ก่อให้เกิดผลกระทบเรือนกระจกเช่นกัน อาทิเช่น ก๊าซ HCFC -12 เป็นกาซเรือนกระจกที่มีผลเสียน้อยกว่า CFC -11 เพียงเล็กน้อยเท่านั้น

 

 

อนาคตข้างหน้า

ในแวดวงของนักวิทยาสาสตร์นั้นได้เริ่มมีการยอมรับกันทั่วไหว่าผลกระทบเรือนกระจกเป้นกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นจริงทั้งนี้สาเหตุของการสะสมของก๊าซเรือนกระจกส่วนใหญ่เกิดขึ้นเพราะน้ำมือมนุษย์แต่ยังไม่มีความชัดเจนว่าผลกระทบเรือนกระจกนั้นจะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงได้บ้างต่อโลกนี้

การพยากรณ์ระบบสมมุติและโมเดล

ก่อนอื่น เราคงต้องนิยามคำศัพท์บางคำก่อนเพราะมีคำศัพท์หลายคำที่เราใช้อยู่เสมอเมื่อพูดถึงเรื่องผลกระทบเรือนกระจก แต่เรามักไม่ได้ขยายคำศัพท์เหล่านั้นให้เป็นที่เข้าใจของทุกฝ่ายดังนั้นจึงจำเป็นต้องเริ่มต้นด้วยการนิยามความหมายของศัพท์เหล่านี้

การพยากรณ์ คือ การพยายามทำนายว่าจะเกิดอะไรในอนาคต โดยใช้ฐานข้อมูลข้อเท็จจริงที่เก็บรวบรวมไว้ เพื่อคาดการณ์อนาคตให้ถูกต้องใกล้เคียงความจริงมากที่สุด เช่น การพยากรณ์อากาศ คือ คือการคาดคำนวณว่าอากาศของวันรุ่งขึ้นจะเป็นอย่างไร หรืออากาศของสัปดาห์หน้าจะร้อนขึ้นหรือเย็นลงมากน้อยเท่าไร การพยากรณ์อนาคตที่ยาวไกลย่อมมีความแม่นยำน้อยยกตัวอย่างในต้นคริสตทศวรรษที่ 1970 มีการคำนวณว่า ระดับการบริโภคพลังงานทั่วโลกจะเพิ่มขึ้น 3 เท่าตัว ในคริสตทศวรรษที่ 1990 นี้แต่ในความเป็นจริงการบริโภคพลังงานเพิ่มขึ้นเพียงร้อยละ 60 เท่านั้น

ในตรงกันข้ามระบบสมมุติ(scenario) นั้นไม่ใช่การทำนายว่าจะเกิดอะไรขึ้นในอนาคต โดยมีเงื่อนไขบางอย่างกำกับอยู่ เช่นการวิเคราะห์ระบบสมมุติของการมีก๊าซเรือนกระจกเกิดขึ้นจำนวนมาก ระบบที่จะช่วยให้เราเข้าใจว่าน่าจะเกิดผลกระทบอะไรบ้าง ถ้ากักก๊าซเรือนกระจกสะสมตามจำนวนมากจริงตามเงื่อนไขของระบบสมมุติแต่ระบบสมมุตินี้ไม่ได้หมายความว่า เราอาจวิเคราะห์เหตุการณ์สมมุติถ้าระดับน้ำทะเลยกตัวสูงขึ้น 2-3 เมตร โดยตรวจสอบ่วาจะเกิดผลกระทบอย่างไรบ้าง

ส่วนโมเดลคอมพิวเตอร์นั้นแตกต่างจากการพยากรณ์และระบบสมมุติโมเดลคอมพิวเตอร์เป็นการจำลองสภาพความเป็นจริงที่มีความซับซ้อนมากและลดรูปลงเป็นสูตรทางคณิตศาสตร์ ซึ่งใช้ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ระบบโมเดลนี้ช่วยนักวิทยาสาสตร์วิเคราะห์ความเป็นไปได้ของเงื่อนไขต่างๆโดยการปรับเปลี่ยนสูตรทางคณิตสาสตร์

อาจเป็นเพราะว่าคนส่วนใหญ่ยังคงลุ่มหลงกับความมหัศจรรย์ของเครื่องคอมพิวเตอร์จนทำให้พวกเขาหลงศรัทธาว่า ผลวิเคราะห์ของเครื่อง
คอมพิวเตอร์เป็นสิ่งที่น่าเชื่อถือ ทั้งๆที่ความแม่นยำถูกต้องของการวิเคราะห์ภูมิอากาศเหล่านั้นขึ้นอยู่กับความสามารถในการจำลองระบบกลไกภูมิอากาศโลกให้เป็นสูตรทางคณิตศาสตร์ได้ถูกต้องมากน้อยเพียงใด

 

 

โมเดลการหมุนเวียนของอากาศทั่วไป (General Circulation Models)

โมเดลการหมุนเวียนของอากาศทั่วไปหรือที่เรียกกันย่อๆวา GCMs นั้นเป็นโมเดลคอมพิวเตอร์ที่นักวิทยาสาสตร์ส่วนใหญ่ใช้ในการวิเคราะห์ภูมิอากาศ เนื่องจากว่าโปรมแกรมโมเดลนี้ต้องใช้ข้อมูลดิบจำนวนมากในการวิเคราะห์ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้กับโมเดลนี้ได้จึงต้องเป็นเครื่องขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพสูงมาก

มีศูนย์วิจัยเพียง 5-6 แห่งเท่านั้นทั่วโลกที่มีโปรมแกรม GCMs ติดตั้งอยู่ อาทิเช่น ที่ National Center for Atmospheric Research ในรัฐโคโลราโด หรือที่ Goddard Institute for Space Studies ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งขององค์การณ์  NASA   ในนิวยอร์ก และที่ Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ใน                    มหาลัยพรินสตัน รวมทั้งที่ Soviet Hydro – Meteorology Centreในกรุงมอสโคว์  UK Meteorological Office ในประเทศอังกฤษ

โปรมแกรม GCMs ที่วิเคราะห์ภูมิอากาศบนโลกจะแบ่งพื้นที่บนโลกออกเป็น GRID สามมิติเพื่อคำนวณว่าปัจจัยต่างๆ (เช่น อุณหภูมิ ลม ความชื้น) ผันแปรไปอย่างไรเมื่อมีเงื่อนไขต่างๆเปลี่ยนแปลงไปนักวิทยาศาสตร์ก็จะศึกษาสภาพภูมิอากาศจำลองไว้เปรียบเทียบ หลังจากนั้นก็จะวิเคราะห์ภูมิอากาศอีกครั้งหนึ่งโดยเพิ่มเงื่อนไขว่ามีการสะสมของก๊าซเรื่อนกระจกเพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศผลแตกต่างของการวิเคราะห์ในครั้งแรกและครั้งที่สองคือ ผลกระทบเรือนกระจกที่เกิดขึ้น (หรือคือการเปลี่ยนแปลงไปจากปรากฏการณ์ที่ควรจะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ)

ข้อจำกัดของโปรมแกรม GCMs คือค่าใช้จ่ายในการใช้โปรมแกรม โดยปกติถ้ามีการใช้โปรมแกรม GCMs วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศบนโลกในช่วง 2-3 ทศวรรษ เครื่องคอมพิวเตอร์ต้องใช้เวลาวิเคราะห์นานถึง 100 ชั่วโมง อีกทั้งค่าใช้จ่ายในการเดินเครื่องขนาด ใหญ่ที่ใช้ โปรมแกรม GCMs ค่อนข้างสูงมากอาจสูงถึง 1,000 เหรียญสหรัฐฯ ต่อชั่วโมงดังนั้น ปัญหางบประมาณจึงกลายเป็นข้อจำกัดในการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ทั่วไป

อีกปัจจัยหนึ่งที่เป็นข้อจำกัดของโปรมแกรม GCMs คือความละเอียดของข้อมูลที่โปรมแกรมใช้วิเคราะห์ยกตัวอย่าง หน่วยตารางพื้นที่ (grid squares) ที่สถานบัน National Center for Atmospheric Research  ใช้ในการวิเคราะห์นั้น หนึ่งหน่วยตารางพื้นที่ในโปรมแกรมจะเท่ากับพื้นที่จริง 300,000 ตารางกิโลเมตร ซึ่งมีขนาดพื้นที่ใหญ่กว่าหลายๆประเทศ ผลการวิเคราะห์ของโปรมแกรมแสดงให้เห็นเพียงค่าเฉลี่ยของอุณหภูมิ ปริมาณฝน และความหนาแน่นของเมฆในแต่ละหน่วยตารางพื้นที่ ดังนั้นผลการวิเคราะห์นี้จะไม่สามารถแปรเป็นการพยากรณ์ความเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศของแต่ละภาคของประเทศได้ หรือแม้แต่ระดับประเทศก็ตาม อย่างดีที่สุดข้อมูลที่วิเคราะห์แสดงให้เห็นเพียงค่าเฉลี่ยทั่วไปของภูมิภาคนั้นๆ

 

 

 

นักภูมิอากาศพยายามปรับปรุงโปรมแกรม GCMs ให้แม่นยำขึ้นเพื่อที่จะได้ ใช้วิเคราะห์ในการพยากรณ์ภูมิอากาศได้อย่างถูกต้อง โดยการทดสอบใช้ข้อมูลภูมิอากาศในอดีต แล้วให้โปรมแกรมพยากรณ์ภูมิอากาศในปัจจุบันเพื่อตรวจว่าสิ่ง ที่โปรมแกรม พยากรณ์นั้นใกล้เคียงกับข้อเท็จจริงในปัจจุบันมากน้อยเพียงใด ซึ่งจากการทดลองที่ผ่านมา ปรากฏว่าผลเป็นที่น่าพอใจ ทำให้นักวิทยาศาสตร์เริ่มใช้โปรมแกรม GCMs แพร่หลายมากขึ้น

นอกจากนั้นนักวิทยาศาสตร์ยังพยายามพัฒนาโปรมแกรมคอมพิวเตอร์ใหม่ เพื่อวิเคราะห์ปัจจัยเฉพาะเรื่อง เช่น โปรมแกรมวิเคราะห์อุณหภูมิเฉลี่ยบนโลก โปรมแกรมวิเคราะห์การถ่ายเทความร้อนในมหาสมุทร โปรมแกรมวิเคราะห์วงจรคาร์บอน โปรมแกรมเหล่านี้ช่วยให้เราสามารถ พยากรณ์การเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศอย่างถูกต้องในอนาคต 

คณะกรรมการร่วมนานาชาติว่าด้วยเรื่องการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศ

ความสนใจเรื่องโลกร้อนนี้เกิดขึ้นอย่างจริงจัง เมื่อมีการจัดตั้งคณะกรรมการนานาชาติว่าด้วยเรื่องเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศ (Inter governmental Panel on Climate Chang - IPCC) ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2531 โดยการริเริ่มของ World Meteorological Organization และ UNEP การประชุมก่อตั้งคณะกรรมการในปี พ.ศ. 2531 นี้ได้แต่งตั้งคณะทำงานขึ้น 3 ชุด เพื่อรับผิดชอบในการรวบรวมข้อมูลในเรื่องต่างๆกัน

คณะทำงานชุดที่หนึ่งรับผิดชอบเรื่องการปล่อยกาซเรือนกระจกโลกร้อนโมเดล ภูมิอากาศ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและภูมิอากาศคณะทำงาน ชุดที่ 2 รับผิดชอบในการรวบรวมและวิเคราะห์ผลกระทบทางด้านสภาพแวดล้อม สังคม และ เศรษฐกิจ จากการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศ ส่วนคณะทำงานชุดที่ 3 มีหน้าที่วิเคราะห์นโยบายแผนปฏิบัติการที่จะช่วยลดภัยคุกคามจากการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศและนโยบายในการลดปัญหาและผลกระทบที่เกิดขึ้น 

ในการทำงานของคณะทำงานทั้ง 3 ชุด ได้ระดมความร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของโลกกว่า 1,000 คน คณะกรรมการร่วมฯ จัดประชุมปฏิบัติการขึ้น 2 ครั้ง คือเดือน มิถุนายน พ. ศ. 2532 ที่กรุงไนโรบี ประเทศเคนยา และในเดือน กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2533ที่กรุงวอชิงตันดีซี ในประเทศสหรัฐอเมริกา บทสรุปรายงานของคณะทำงานทั้ง 3 ชุด ได้ตีพิมพ์เผยแพร่ ในเดือนมิถุนายน- กรกฎาคม พ. ศ. 2533 และเป็นเอกสารชิ้นสำคัญที่รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับปัญหาโลกร้อนอย่างละเอียด 

รายงานฉบับสมบูรณ์ของคณะทำงานได้ชี้ประเด็นสำคัญซึ่งเป็นรากฐานของสนธิสัญญาที่กำลังจัดทำขึ้น สนธิสัญญานี้จะสำเร็จและพร้อมที่จะให้รัฐบาลของประเทศต่างๆ ร่วมลงชื่อ ในระหว่างการประชุม UNCED ซึ่งหัวใจของสนธิสัญญาฉบับนี้ คือการรณรงค์และการประสานความร่วมมือระหว่าประเทศต่างๆ เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก โดนใช้มาตรการที่จะร่วมมือกันนี้จะต้องไม่ขัดขวางการพัฒนาคุณภาพชีวิตของประชาชนในประเทศกำลังพัฒนา

 

 

 

“BUSINESS-AS USUAL” ถ้าไม่ทำสิ่งใดเลย

มนุษย์ชาติอาจเลือกที่จะจัดการกับปัญหาการสะสมของก๊าซเรือนกระจกได้หลายวิธี ทางเลือกหนึ่ง คือ การไม่ลงมือทำสิ่งใดเลย โดยหวังว่าธรรมชาติจะแก้ไขปัญหาของตนเอง ถ้าพวกเราเลือกที่จะเพิกเฉยต่อปัญหาการปล่อยก๊าซเรือนกระจก อะไรจะเกิดขึ้น

(ก) ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น

ในปัจจุบันปริมาณการใช้พลังงานทั่วโลกอยู่ที่ระดับปริมาณเปรียบเทียบ ได้กับการใช้น้ำมัน 8,000 ล้านตันต่อปี 40% ของการใช้พลังงานนี้เป็นพลังงานที่เกิดจากการเผาผลาญน้ำมัน 27 %จากถ่านหิน และ 22% จากก๊าซธรรมชาติ ส่วนพลังงานจากเขื่อนผลิตกระแสไฟฟ้า และจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้น คิดเป็นสัดส่วนได้เพียง 11 % ใน 20-30 ปีข้างหน้ายังคงมีแนวโน้มที่จะใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเพิ่มเรื่อยๆเพราะจากการสำรวจพบว่าเรามีแหล่งน้ำมันสำรองเพียงพอที่จะใช้ได้ต่อไปถึง 45 ปีข้างหน้า (แหล่งน้ำมันสำรองนี้ไม่รวมแหล่งน้ำมันใหม่ที่ยังไม่ถูกค้นพบ) ซึ่งหลายคนเชื่อว่ายังมีแหล่งน้ำมันอีกมากมายที่เราสามารถขุดมาใช้ได้ และถึงแม้ว่าอาจเกิดสงครามขึ้นในประเทศตะวันออกกลาง ศักยภาพการผลิตน้ำมันจากแหล่งอื่นก็คงมีมากพอที่จะป้องกันมิให้ราคาน้ำมันยกระดับสูงขึ้นไปจากราคาน้ำมันมากนัก

แหล่งก๊าซธรรมชาติก็มีอยู่หลายแห่งที่สามารถนำมาใช้ได้อย่างสบาย ในช่วง 60 ปีข้างหน้า อีกทั้งผู้เชี่ยวชาญเกือบทั้งหมดเชื่อว่าคงมีแหล่งก๊าซธรรมชาติอีกหลายแห่งที่ยังไม่มีการสำรวจพบข้อจำกัดที่อาจมีในการใช้ก๊าซธรรมชาติเหล่านี้ คงเป็นแค่เรื่องการลงทุน โดยเฉพาะในประเทศด้อยการพัฒนาซึ่งขาดแคลนงบประมาณที่จะลงทุนสร้างท่อส่งก๊าซธรรมชาติในส่วนถ่านหินก็เช่นกัน มีการค้นพบในเหมืองถ่านหินใหม่ๆในประเทศต่างๆทั่วโลก ซึ่งคาดว่าน่าจะมีปริมาณมากพอที่จะใช้ในการบริโภค ได้ต่อเนื่องไปอีกถึง 300 ปีข้างหน้า ถ้าระดับการใช้ถ่านหินรักษาระดับคงที่ปัจจุบันผู้เชี่ยวชาญประมาณว่า มีแหล่งถ่านหินพอเพียงที่จะนำมาใช้ได้อีกอย่างน้อยถึง 2,000 ปี 

แต่การใช้ถ่านหินสร้างผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมค่อนข้างมากนอกเหนือจากมูลภาวะที่เกิดจากควัน ถ่านหินยังทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่อหน่วยพลังงานมากที่สุดในบรรดาเชื้อเพลิงฟอสซิลชนิดต่างๆกล่าวคือ การเผาถ่านหินหนึ่งตัน ทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ถึง 2.5 ตันซึ่งถ้าเราใช้น้ำมันแทนถ่านหินเพื่อผลิตพลังงานในปริมาณที่เท่ากัน การใช้น้ำมันจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพียง 2 ตันแต่ถ้าใช้ก๊าซธรรมชาติจะสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลงเหลือเพียง 1.5 ตัน ส่วนการใช้ไม้เป็นเชื้อเพลิง จะทำให้ต้องปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 3.4 ตัน เพื่อผลิตพลังงานจำนวนเท่ากับการใช้ถ่านหินหนึ่งตัน

ส่วนพลังงานจากน้ำและนิวเคลียร์ถึงแม้ว่าไม่ก่อให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แต่การใช้พลังงานทั้งสองในการผลิตกระแสไฟฟ้าก็มีผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมค่อนข้างมาก อีกทั้งยังมีข้อจำกัดในการขยายการใช้พลังงานจากแหล่งดังกล่าว ในปัจจุบันพลังงานจากน้ำมีสัดส่วนเพียงร้อยละ 6 ส่วนพลังงานนิวเคลียร์มีสัดส่วนแค่ร้อยละ 5ของพลังงานที่ผลิตขึ้นทั่วโลก 

สำหรับแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น ลมและแสงอาทิตย์มีสัดส่วนการใช้ที่น้อยมาก ถึงแม้ว่าจะมีความพยายามในการขยายกำลังการผลิตแหล่งพลังงานหมุนเวียนนี้เพิ่มขึ้นในอนาคต แต่แหล่งพลังงานหลักสำหรับการใช้สอยยังต้องมาจาดเชื้อเพลิงฟอสซิล อย่างน้อยอีก 50-60 ปีข้างหน้า

ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา อัตราการใช้พลังงานทั่วโลกเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยประมาณร้อยละ 2.4 ต่อปี แต่ในช่วงคริสตทศวรรษ 1980 อัตราเพิ่มลดลงร้อยละ 1.8 ต่อปี ดังนั้นถ้าสถานการณ์ยังคงเดิม ปริมาณการใช้พลังงานทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าตัว ภายในปี ค.ศ. 2030 นี้ 

การทำลายป่าทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นราวปีละ 1-2 พันล้านตัน ซึ่งถ้าไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆเกิดขึ้นการทำลายป่าจะทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นในสัดส่วนคงเดิม แต่อย่างไรก็ตามอัตราการขยายตัวของการทำลายป่าน่าจะลดลง เพราะพื้นที่ ป่าธรรมชาติมีอยู่จำกัดอีกทั้งความตื่นตัวของประชาชนในการอนุรักษ์ป่า ย่อมทำให้การทำลายป่าลดลง เชื่อกันว่าการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการทำลายป่า เริ่มรักษาระดับคงที่ในช่วงต้นทศวรรษหน้า แต่ถ้ามีการทำลายป่าเขตร้อนจนหมดความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศโลกอาจเพิ่มขึ้นเป็น 35- 60 ส่วนในล้านส่วน หรือสูงกว่าระดับปัจจุบันราวร้อยละ 10-20 

(ข) แนวโน้มของการเพิ่มของก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ

ข้อมูลเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ และก๊าซมีเธนค่อนข้างมีจำกัด ทำให้เราไม่สามารถทำนายได้ว่า ก๊าซทั้งสองจะเพิ่มขึ้นมากน้อยเพียงใด เชื่อว่าการปล่อยก๊าซทั้งสองจะเพิ่มขึ้น เมื่อประชากรมีจำนวนมากขึ้น

ในกรณี CFCs นั้น หลังจากมีการจัดทำสนธิสัญญาจำกัดการใช้สาร CFCs และยกเลิกการผลิตสารนี้ทั้งหมดภายในปี ค.ศ. 2000 การเพิ่มขึ้นของก๊าซ CFCs ในอนาคต คงขึ้นอยู่ว่าประเทศต่างๆจะปฏิบัติตามสนธิสัญญานี้อย่างจริงจังเพียงใด นอกจากนี้การเพิ่มขึ้นของ CFCs ในอนาคตยังขึ้นอยู่กับเงื่อนไขว่าจะดำเนินมาตรการจัดการกับสาร CFCs จำนวนมากที่บรรจุอยู่ในระบบความเย็นของเครื่องปรับอากาศ และตู้เย็นที่มีการใช้อยู่ในปัจจุบันอย่างไร ถ้าไม่มีการจัดการใดๆ เมื่อตุ้เย็นและเครื่องปรับอากาศเหล่านี้หมดอายุการใช้งานลง สาร CFCs ในระบบทำความเย็นของเครื่องใช้ไฟฟ้าอาจไหลรั่วออกมาได้

คณะทำงาน IPCC วิเคราะห์ผลกระทบของก๊าซไนตรัสออกไซด์ มีเธน และ CFCs   ว่าภายใน 30 -40 ปี กาซเหล่านี้รวมกันมีผลกระทบเรือนกระจกใกล้เคียงกับผลที่เกิดจากก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ทีเดียว

(ค) ความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าภายในปี ค.ศ. 2030

จากการคำนวณของคณะทำงาน IPCC  ถ้าไม่ดำเนินมาตรการป้องกันก๊าซเรือนกระจกภายใน ค.ศ. 2030 ปริมาณก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าตัวจากระดับก่อนช่วงปฏิวัติอุตสาหกรรมครึ่งหนึ่งของก๊าซนี้เกิดจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนอีกครึ่งหนึ่งมาจากก๊าซเรือนกระจกชนิดอื่นๆ

ถึงแม้ว่าการคำนวณของคณะทำงานอาจมีข้อผิดพลาด แต่การเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกนั้นเป็นข้อเท็จจริงที่ไม่มีผู้ใดปฏิเสธได้ คำถามมีเพียงว่าจะช้าหรือเร็วเพียงใดก่อนที่ระดับก๊าซเรือนกระจกเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าตัวเชื่อกันว่าถ้ามีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมากกว่าที่คาดการณ์ไว้ การเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกเป็นสองเท่าอาจเกิดขึ้นเร็วขึ้น 10 ปี คือราว ค.ศ.2020แต่ถ้ามีการปล่อยก๊าซน้อยกว่าที่ประมาณไว้ ระยะเวลาอาจขยายไปเป็น ปี ค.ศ.2040 หรือ 2050 ดังนั้น ปัญหาโลกร้อนจะทวีความรุ่นแรงขึ้นอย่างรวดเร็วภายในกลางศตวรรษหน้าอย่างแน่นอน

ตาราง 2.1 แสดงผลกระทบจากก๊าซเรือนกระจกชนิดต่างๆในช่วงปี ค.ศ. 1980-2030 โดยแยกออกตามภาคกิจกรรมเศรษฐกิจจะเห็นว่าภาคพลังงานจะเป็นภาคที่มีผลกระทบมากที่สุดคือเกือบครึ่งหนึ่งของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ตัวเลขประมาณการของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่แสดงให้เห็นข้างต้น เป็นภาพสถิตของกระบวนการที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง การหยุดปล่อยก๊าซเรือนกระจกใช่ว่าจะแก้ปัญหาโดยทันที ดังนั้นการรักษาระดับก๊าซเรือนกระจกมิให้เพิ่มสูงขึ้นต้องเริ่มต้นโดยทันที

ผลการวิเคราะห์จากคอมพิวเตอร์

ข้อมูลข้างต้นแสดงให้เห็นถึงสถานการณ์ที่จะเกิดขึ้นในช่วง 50 กว่าปีข้างหน้า ในกรณีที่ไม่มีการดำเนินการใดๆเพื่อลดอัตราการปล่อยก๊าซเรือนกระจก คำถามต่อมาคือ แล้วภูมิอากาศบนโลกจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร คำตอบบางส่วนเราหาได้จาก โปรแกรม GCMs ที่คอมพิวเตอร์ได้ประเมินออกมา

ตารางที่ 2.1 ประมาณการผลจากก๊าซเรือนกระจกชนิดต่างๆ แยกตามภาคกิจกรรม เศรษฐกิจ ปี ค.ศ. 1980-2030 

ภาค	คาร์บอนไดออกไซด์	มีเธน	โอโซน	ไนตรัสออกไซด์	CFCs	รวม(%)
พลังงาน การทำลายป่า การเกษตร อุตสาหกรรม รวม(%)	35 10 3 2 50	4 4 8 0 16	6 0 0 2 8	4 0 2 0 5	0 0 0 20 20	49 14 13 24 100

แหล่งข้อมูล : UNEP/ BEIJER INSTITUTE, 1989

 

 

 

 

 

ผลการวิเคราะห์จากคอมพิวเตอร์หลายชิ้นระบุตรงกันว่า อุณหภูมิบนโลกมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นข้อแตกต่างของผลวิเคราะห์แต่ละชิ้นต่างกันตรงที่ว่าผลกระทบทั้งหมดจะเป้นอย่างไรขึ้นอยู่กัลป์ผลกระทบอันเนื่องมาจากผลลัพธ์ของมหาสมุทรที่จะส่งถ่ายความร้อนในระยะต่อไป กล่าวคือ อุณหภูมิขึ้นจากระดับเดิม เมื่อมหาสมุทรเริ่มปรับตัวให้เข้าสู่ภาวะสมดุล

ผลการวิเคราะห์ของคณะทำงาน IPCC ระบุว่า อุณหภูมิโลกน่าจะเพิ่มขึ้นราว 1 องศาเซลเซียสภายในปีค.ศ. 2030 และขยับตัวสูงขึ้นอีก 3 องศาเซลเซียส ภายในปลายศตวรรษหน้า โดยมีค่าเฉลี่ยของความไม่แน่นอนของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในปี ค.ศ.2030 ประมาณ 0.5-1.5 องศาเซลเซียสและราว 1.5-4.5 องศา ในปลายศตวรรษหน้า

ประเมินว่าอุณหภูมิของอากาศเหนือผิวดินจะเพิ่มสูงขึ้นเร็วกว่าบริเวณเหนือมหาสมุทร และเขตประเทศตอนเหนือของเส้นศูนย์สูตรจะมีอากาศร้อนมากขึ้นกว่าบริเวณเส้นศูนย์สูตร รวมทั้งอากาศร้อนมากขึ้นในช่วงฤดูหนาว ส่วนฤดูร้อน อากาศจะร้อนขึ้นน้อยกว่า 

เมื่ออุณหภูมิโลกเพิ่มขึ้น การระเหยของน้ำจากมหาสมุทรจะเพิ่มขึ้นส่งผลให้มีฝนตกมากขึ้น คณะทำงาน IPCC เชื่อว่าภายใน ปี ค.ศ. 2030 ฝนจะตกมากขึ้นเพียง (2-3% ) แต่แบบแผนการตกของฝนจะไม่กระจายทั่วไป โปรมแกรมคอมพิวเตอร์บางโปรแกรมระบุว่า ฝนจะตกชุกขึ้นในเขตประเทศตอนเหนือและในประเทศร้อนที่มีฝนมากอยู่แล้ว แต่ในประเทศเขตแห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้ง ฝนจะลดลง อีกทั้งฝนจะตกมากขึ้นในเขตใกล้ชายฝั่งทะเลจะมีฝนน้อยลงและมีอากาศร้อนขึ้น 

นอกเหนือจากการวิเคราะห์ภูมิอากาศโลกทั่วไป คณะทำงาน IPCC ได้วิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศในพื้นที่ย่อยๆ 5 แห่งบนโลกโดยการศึกษาจากโปรมแกรม GCMs และโปรมแกรมวิเคราะห์อื่นแต่คณะทำงาน IPCC ไม่มีความมั่นใจกับผลการวิเคราะห์พื้นที่ย่อยเหล่าที่เท่าใดนัก

กรณีศึกษาของ Sahel พบว่าอุณหภูมิน่าจะสูงขึ้นประมาณ 0.2-2.2 องศาเซลเซียส และมีฝนตกซุกขึ้น แต่พื้นดินจะมีความชื้นลดต่ำลงในช่วงฤดูร้อนโดยรวมของภูมิภาค บางพื้นที่อาจมีปริมาณฝนทั้งเพิ่มขึ้น ในขณะที่บางแห่งจะมีฝนน้อยลง และพื้นดินจะมีความชื้นที่เปลี่ยนแปลงไป ส่วนในภูมิภาคเอเชียใต้นั้น คาดว่าอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นราว 0.2-1.2 องศาส่วนปริมาณฝนจะไม่เปลี่ยนแปลงมากนักในฤดูหนาว แต่ฝนจะตกเพิ่มขึ้นร้อยละ 10-15 ในช่วงฤดูร้อน

ผลกระทบโดยตรงจากอุณหภูมิของโลกที่สูงขึ้น คือ ระดับน้ำที่ทะเลที่จะสูง ขึ้นทั้งนี้เพราะเหตุสาเหตุสองประการ คือ ประการแรก น้ำในมหาสมุทรมากขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม กระบวนการทั้งสองนี้มีความไม่แน่นอนสูง และนักวิทยาสาสตร์ก็ยังไม่ทราบผลกระทบจากปัจจัยทั้งสองว่าจะมีสัดส่วนอย่างไร 

จากการคำนวณของคณะทำงาน IPCC ระดับน้ำทะเล “น่าจะ”สูงขึ้นราว 20 ซม. ภายในปี ค.ศ. 2030 แต่ก็มีความไม่แน่นอนในช่วงระหว่าง 5-45 ซม. ในระยะยาวผลต่อเนื่องของการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลก ทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นได้ถึง 30-100 ซม. ภายในปลายศตวรรษหน้า โดยมีความน่าจะเป็นมากที่สุด คือช่วง 65 ซม. 

ความเป็นไปได้ว่าระดับน้ำทะเลอาจสูงขึ้นหลายเมตรถ้าน้ำแข็งในทวีปแอนตาร์คติคและกรีนแลนด์ละลาย แต่กรณีนี้คงเกิดขึ้นในอีกหลายร้อยปีข้างหน้า ถ้าอุณหภูมิโลกที่ขยับตัวสูงขึ้นมากกว่าระดับที่ประเมินกันไว้ 

ผลกระทบอีกประการหนึ่งของอุณหภูมิโลกที่สูงขึ้น คือความแปรปรวนของอากาศจากการที่มีอากาศร้อนในชั้นบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นทำให้ชั้นบรรยากาศมีพลังงานสะสมเพิ่มมากขึ้นจนอาจทำให้เกิดภัยธรรมชาติรุนแรง เช่น พายุไซโครน พายุลม ความแห้งแล้ง น้ำท่วม และคลื่นความร้อน เป็นต้น

โลกกำลังร้อนจริงหรือ ?

ก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาร่วมศตวรรษ ดังนั้น ผลกระทบเรือนกระจกน่าจะเริ่มเกิดขึ้นใช่หรือไม่

ผู้เชี่ยวชาญด้านภูมิอากาศ นายเจมส์ ฮันเซน จากสถาบัน Goddard Institute for Space Research ณ กรุงนิวยอร์ก ซึ่งสถานบันนี้เป็นส่วนหนึ่งของ องการ NASA ของสหรัฐ ได้ให้ความเห็นกับที่ประชุมของคณะกรรมการวุฒิสภาสหรัฐด้านพลังงาน (ในเดือนมิถุนายน 1988) ว่าเขามีความมั่นใจถึง 99 % ว่าอุณหภูมิโลกที่เพิ่มสูงขั้นในช่วงทศวรรษ 1980 มิใช่อุบัติเหตุ และ “ถึงเวลาแล้วที่เราจะหยุดถกเถียงกันและหันมายอมรับว่า มีหลักฐานชัดเจนเกี่ยวกับผลกระทบเรือนกระจกที่กำลังเกิดขึ้น” แต่ทว่านักวิทยาสาสตร์คนอื่นๆกลับไม่ยอมรับฟังของเสนอของนายเจมส์เท่าใดนัก

อากาศจะแปรปรวนมากขึ้น?

ผู้เชี่ยวชาญบางท่านระบุว่า ปรากกฎการณธรรมชาติที่เกิดขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เป็นหลักฐานชิ้นสำคัญที่ยืนยันว่า ภูมิอากาศเริ่มเปลี่ยนแปลงและแปรปรวนมาก

ยกตัวอย่างในปี 1987 มีข้อมูลว่าอุณหภูมิมีหลายพื้นที่ทั่วโลกเพิ่มสูงขึ้น เช่น ในไซบีเรีย ยุโรปตะวันออก และอเมริกาเหนือ อุณหภูมิได้ขยับเพิ่มขึ้นเป็นประวัติการณ์ อีกทั้งเป็นปีเดียวกันมีเหตุการณน้ำท่วมในประเทศเกาหลีและบังคลาเทศ ในปีถัดมา 1988 เกิดเหตุอุทกภัยครั้งใหญ่ขึ้นซ้ำอีกในประเทศบังคลาเทศ ลุในปี 1991 เกิดพายุหมุนครั้งใหญ่ขึ้น คร่าชีวิตผู้คนเป็นจำนวนมาก หรือในประเทศมัลคีวส์ประสบกับคลื่นทะเลพัดกระหน่ำจนทำให้เกิดอุทกภัยครั้งใหญ่ในปี 1987

แม้ว่าปรากฏการณทางธรรมชาติเหล่านี้เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า แต่เรายังไม่อาจยืนยันได้ ว่าเป็นผลพวงจากปัญหาโลกร้อนอย่างชัดเจน เพราะพายุคลื่นลมและอุทกภัย อาจเกิดขึ้นจากปัจจัยหลายๆประการปรากฏการณ์เหล่านี้อาจเป็นเหตุประจวบเหมาะของปัจจัยบางอย่าง แต่ขณะเดียวกัน ถึงแม้ว่าเรายังมิอาจพิสูจน์ได้ชัดเจนว่าปรากฏการณธรรมชาติเหล่านี้เกิดขึ้นจากสาเหตุใดการจะปฏิเสธว่า ผลกระทบเรือนกระจกและโลกร้อนไม่มีส่วนเกี่ยวข้องเลยใช่ว่าจะเป็นสิ่งที่ถูกต้อง

อุณหภูมิโลกกำลังเพิ่มขึ้น

การวัดอุณหภูมิของโลกมิใช่สิ่งง่าย ณ ที่หนึ่งๆอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล ช่วงเวลากลางวันกลางคืน หรือแม้แต่นาทีต่อนาที 

การย้อนดุสถิติเพื่อหาแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิใช่เป็นสิ่งที่ง่าย เพราะอาจมีข้อผิดพลาดได้มาก เช่น เครื่องมือ เช่น เครื่องมือไม่เที่ยงตรงเป็นมาตรฐานเดียว กัน หรือใช้วิธีวัดอุณหภูมิอาจแตกต่างกันไปตามกาลเวลา ตัวอย่างเช่น ในอดีตเราวัดอุณหภูมิในมหาสมุทร หรือการสร้างอาคารบ้านเรือนเป็นเมืองรอบๆสถานที่ที่เป็นที่วัดอุณหภูมิเฉลี่ยที่วัดได้สูงขึ้น 2-3 องศาเซลเซียส 

ปัญหาสำคัญอีกประการหนึ่ง คือค่าเฉลี่ย เพราะว่าเราไม่อาจใช้ อุณหภูมิจุดใดจุดหนึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของอุณหภูมิโลก ดังนั้นเราจึงต้องรวบรวมอุณหภูมิจากจุกต่างๆทั่วโลก เอนำมาหาค่าเฉลี่ยร่วมกัน

มีนักวิจัยหลายชุดพยามรวบรวมสถิตติอุณหภูมิจากที่ต่างๆ และวิเคราะห์ข้อมูลเหล่านี้ โดยการแก้ไขข้อบกพร่องบางส่วนของข้อมูล จากการเปรียบเทียบผลการวิจัยของนักวิจัยเหล่านี้ ทำให้เราเริ่มมีข้อมูลที่มั่นใจว่าใกล้เคียงกับข้อเท็จจริงมากที่สุด

ในรูปภาพที่ 2.1 แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลง ของอุณหภูมิโลกในช่วงกว่า 100 ปีที่ผ่านมา คือ ปี ค.ศ. 1861-1989 ข้อมูลนี้รวบรวมจากสถานีอากาศทั้งที่อยู่บนภาคพื้นดินและบนเรือ โดยทางคณะทำงาน IPCC ได้รวบรวมขึ้นจากส้นกราฟเฉลี่ยในรูป จะเห็นได้ว่ามีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตลอดเวลา เช่นในช่วงปลายทศวรรษก่อนอุณหภูมิโลกลดต่ำลงอย่างรวดเร็ว และค่อนๆขยับตัวสูงขึ้น จนถึงช่วงทศวรรษ 1940 หลังจากนั้นขยับขึ้นลงอย่างรวดเร็วแล้วก็ปรับตัวขึ้นอีกในปลายทศวรรษ 1980 แต่โดยรวมแนวโน้มของอุณหภูมิดุเหมือนเพิ่มสูงขึ้น คณะทำงาน IPCC ยอมรับว่าโลกร้อนขึ้นอย่างน้อย 0.3 – 0.6 องศาเวลเซียส ในช่วงร้อยกว่าปีที่ผ่านมา

หรือเราพิจารณาการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในช่วง 20 -30 ปีที่ผ่านมาจะเห็นว่า อุณหภูมิโลกขยับตัวสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงทศวรรษ 1980 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในปี 1987 และ 1988 ซึ่งมีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงเป็นประวัติการณ์ อีกทั้งปีที่มีอุณหภูมิสูงสุด 6 ปี จากทั้งหมด 10 ปี จะเป็นปีในช่วงทศวรรษ 1980 นี้ และจากข้อมูลเบื้องต้นของปี 1990 พบว่าอุณหภูมิเฉลี่ยโลกขยับตัวสูงขึ้นจากเดิม 

ภาพที่ 2.1 การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโลกในรอบ 100 ปี

 

 

 

แต่อย่างไรก็ดี ปรากฏการณ์โลกร้อนมิได้เกิดขึ้นเท่ากันในทุกพื้นที่ทั่วโลก ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา พื้นที่บางส่วนในยุโรป แคนาดา และ กรีนแลนด์รวมทั้งทวีปแอนตาร์คติคมีอากาศเย็นลง แต่ในภูมิภาคเอเชียใต้อาฟริกาเหนือและสหภาพโซเวียต มีอากาศร้อนขึ้นอย่างชัดเจน สาเหตุของความเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่แตกต่างกันนี้ อาจเกิดขึ้นจากหลายสาเหตุ เช่น จากการเปลี่ยนแปลงของกระแสลมในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์

นักวิทยาศาสตร์บางคนปฏิเสธที่จะยอมรับว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้นนี้เป็นผลมาจากผลกระทบเรือนกระจกเพราะการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมีปัจจัยสาเหตุหลายประการในอดีตในช่วงระหว่าง                         ค.ศ. 900-1100 อุณหภูมิโลกขยับสูงขึ้น จนชาวไวกิ้งสามารถแล่นเรือผ่านทะเลเหนือไปยังทวีปอเมริกาได้ อีกทั้งอากาศที่อบอุ่นขึ้นทำให้เกษตรกรสามารถเพาะปลูกองุ่นในเขตภาคเหนือซึ่งมีอากาศหนาวเย็นได้สำเร็จ แต่ต่อมาในช่วงศตวรรษที่ 14 ภูมิอากาศบนโลกกลับหนาวเย็นลง จนนักประวัติศาสตร์เรียกช่วงเวลานั้นว่า “ยุคน้ำแข็งย่อย” (little ice age) ด้วยเหตุนี้การเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศในยุคปัจจุบันจึงอาจไม่ได้มีสาเหตุจากการเพิ่มขึ้นของกาซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศก็ได้ 

นักวิจัยบางกลุ่มทดลองตรวจสอบโปรแกรม GCMs โดยการใส่ข้อมูลเกี่ยวกับก๊าซเรือนกระจกแล้ววิเคราะห์ผลด้วยคอมพิวเตอร์ ผลที่ได้ปรากฏว่า โปรแกรม GCMsคำนวณว่าอุณหภูมิโลกเพิ่มขึ้นเพียง 0.5 องศาซึ่งถึงแม้ว่าอยู่ในค่าประมาณการแต่เป็นคำชั้นต่ำ ทำให้นักวิทยาศาสตร์บางส่วนเชื่อว่า ค่าประเมินของอุณหภูมิ โลกที่โปรแกรม GCMs   วิเคราะห์ไว้สำหรับอุณหภูมิ โลกในอนาคต อาจเป็นค่าที่เกินจริงมาก หรือปัจจัยทางภูมิอากาศอื่นที่มิได้ผนวกเข้าไว้เป็นเงื่อนไขการวิเคราะห์ของโปรแกรม GCMs   

หลักฐานเกี่ยวกับระดับน้ำทะเล

การวัดระดับน้ำทะเลเป็นงานที่ยุ่งยากเหมือนกับการวัดอุณหภูมิเฉลี่ยของโลก ปัจจัยหลายประการมีผลต่อการวัดระดับน้ำทะเล เช่น การขึ้นลงของระดับน้ำ ลม และมิเตอร์วัดแรงกดอากาศ

ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่มีผลต่อการวัดระดับน้ำทะเล คือ ระดับของผืนดิน พื้นที่บางแห่งอยู่ในระหว่างการปรับระดับ อันเป็นผลมาจากการแยกตัวของน้ำแข็งที่เกิดขึ้นตั้งแต่สมัยยุคน้ำแข็ง ในบางพื้นที่ เช่น ที่ Andes พื้นที่จะยกตัวขึ้นเพราะการเปลี่ยนแปลงของชั้นดิน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มีผลโดยตรงต่อการคำนวณระดับน้ำทะเล และจำเป็นต้องนำมาพิจารณา ควบคู่ไปด้วย

จากการศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับน้ำทะเลโดยรวม พบว่าระดับน้ำยกตัวสูงขึ้น ผลการวิเคราะห์ของคณะทำงาน IPCC ระบุว่า น้ำทะเลยกตัวขึ้นจากระดับเดินราว 10-20 ซม.

ถึงแม้ว่าข้อเท็จจริงเรื่องการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลได้รับการยืนยันจากข้อมุลต่างๆ แต่ก็ใช่ว่าเราจะสามารถสรุปได้อย่างมั่นใจว่า ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นจากผลกระทบเรือนกระจกจริง

อนาคตยังไม่แน่นอน

การทำนายภูมิอากาศสำหรับอนาคตย่อมมีความไม่แน่นอนสูง ในกรณีโลกร้อน ความไม่แน่นอนของการวิเคราะห์ผลกระทบเกิดขึ้นจากปัจจัยสองประการสำคัญ ประการแรกคือ ความไม่แน่นอนทางวิทยาศาสตร์อันเกิดจากข้อจำกัดด้านเทคนิค และความละเอียดถูกต้องของข้อมูล

ความไม่แน่นอนประการที่สอง คือบาบาทของมนุษย์ กล่าวคือมนุษย์อาจเปลี่ยนแปลอนาคตได้ในระดับ ดังเช่นในกรณีของสาร CFCs มนุษย์อาจเลือกที่ดำเนินมาตรการต่างๆที่ควบคุมการผลิตและการใช้สาร CFCs ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของก๊าซเรือนกระจกโดยรวม

ในปัจจุบัน ความไม่แน่นอนทางวิทยาศาสตร์ดูเหมือนว่าจะมีอยู่ค่อนข้างมาก ยกตัวอย่างเช่น นักวิทยาสาสตร์ยังไม่สามารถทำความเข้าใจเกี่ยวกับวงจรคาร์บอนอย่างชัดเจนทั้งหมด มีคาร์บอนประมาณร้อยละ 10 -20 ที่รวมทั้งว่าถูกดูดซับเอาไว้ แต่กระบวนการนี้ก็ยังไม่มีใครอธิบายได้ชัดเจนรวมทั้งกระบวนการตอบสนองจากปัจจัยต่างๆ ซึ่งอาจทำให้โลกร้อนเร็วขึ้นหรือช้าลงได้ ยกตัวอย่างในกรณีของเมฆ เมื่อโลกร้อนขึ้น การระเหยของน้ำจะมีมากขึ้น ทำให้เกิดมีเมฆบนท้องฟ้ามากขึ้น เมฆเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็นเกราะกำบังพลังงานแสงจากพระอาทิตย์มิให้ส่องมายังผิวดินมากเกินไปดังนั้นอุณหภูมิบนโลกควรจะปรับตัวลดลง แต่ในขณะเดียวกันก้อนเมฆดูดซึมรังสีความร้อนที่สะท้อนจากผิวโลกเอาไว้ ส่งผลอุณหภูมิในโลกปรับตัวสูงขึ้นนอกจากนี้ยังมีปัจจัยเรื่องการหมุนเวียนของไอน้ำในชั้นบรรยากาศ(Vertical circulation of water vapour) ที่อาจทำให้อุณหภูมิของโลกเย็นลงด้วย 

จุดอ่อนสำคัญของโปรมแกรมวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศคือบทบาทของมหาสมุทร มหาสมุทรเป็นแหล่งดูดซับความร้อนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แหล่งใหญ่ ซึ่งมีผลโดยตรงต่อการเปลี่ยนแปลง ของภูมิอากาศ โปรแกรม GCMs ที่นักวิทยาสาสตร์ใช้อยู่มีความสามารถเพียงประเมินบทบาทเบื้องต้นเป็นมหาสมุทรในการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ดังนั้นความไม่แน่นอนของผลการวิเคราะห์จึงขึ้นอยู่กับปัจจัยเกี่ยวกับบทบาทของมหาสมุทร ว่าจริงๆแล้วมีผลใกล้เคียงกับที่คาดการณ์ไว้มากน้อยเพียงใด 

อีกปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อความไม่แน่นอน ของการวิเคราะห์คือบทบาทของพืช พืชทั่วไปคงเจริญเติบโตเร็วขึ้นและดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากขึ้น ซากพืชจะผุพังเร็วขึ้นและพืชหายใจเร็วขึ้น การดูดซับคาร์บอนโดยรวมก็อาจลดลงได้เช่นกัน

มีปัจจัยหลายอย่างที่ทำให้การคาดการณ์ผลกระทบเรือนกระจกในอนาคตเป็นสิ่งที่ยากและความไม่แน่นอนสูง เพราะอาจมีปัจจัยอื่นที่ทำให้เกิดผลหักล้างกับผลกระทบเรือนกระจกแต่อย่างไรก็ตาม ปรากฏต่อเนื่องที่มีผลหักล้างนี้ เกิดขึ้นจริงก็ต่อเมื่อมีผลกระทบเรือนกระจกเกิดขึ้นก่อน และปรากฏการณ์ต่อเนื่องจะมีผลก็เพียงแค่ช่วยลดความรุนแรงของผลกระทบเรือนกระจกเพียงบางส่วนแต่ไม่สามารถหักล้างผลกระทบให้หมดสิ้นไปได้ดังนั้นถ้าเหตุการณ์ยังคงดำเนินต่อไปในเช่นปัจจุบันสิ่งที่เราควรตั้งคำถามไม่ใช่ว่าโลกจะร้อนขึ้นหรือไม่ แต่ควรถามว่าโลกจะร้อนขึ้นมากน้อยเพียงใด เมื่อไร และผลกระทบจะมีอะไรบ้าง

นอกจากนี้ความไม่แน่นอนอาจเป็นไปได้ทั้งสองทาง คือผลกระทบจากปรากฏการณ์เรือนกระจกอาจลดลง หรือรุนแรงขึ้น เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซมีเธนที่สะสมอยู่ใต้ทวีปอาร์คติคอาจรั่วออกมา เมื่อโลกมีอุณหภูมิสูง และก๊าซที่รั่วออกมาจริง ปรากฏการณ์เรือนกระจก ยิ่งทวีความรุนแรงมากขึ้น

หรือในระบบวงจรคาร์บอนไดออกไซด์ ราวครึ่งหนึ่งจะดูดซับไว้ในสถานที่ต่างๆ แต่ถ้าโลกมีอุณหภูมิสูงขึ้น ศักยภาพของมหาสมุทรในการดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อาจลดลงได้ซึ่งย่อมมีผลทำให้อุณหภูมิโลกขยับตัวสูงขึ้นไปอีก ในทัศนะของคณะทำงาน  IPCC “กลไกต่อเนื่องในการปรับตัวยังเป็นสิ่งที่พวกเราเข้าใจน้อยมาก แต่โดยรวมกลไกเหล่านี้น่าจะทำให้ก๊าซเรือนกระจกเพิ่มมากขึ้น ซึ่งย่อมมีผลโดยตรงต่ออุณหภูมิบนโลก”

ดังนั้นผลการคาดการณ์ของนักวิทยาสาสตร์อาจไม่แน่นอนและมีจุดอ่อนอยู่มาก แต่โดยรวมแล้วนักวิทยาศาสตร์ต่างเชื่อว่าปรากฏการณ์เรือนกระจกกำลังเกิดขึ้นอย่างแน่นอน

นักการเมืองและผู้รับผิดชอบด้านนโยบายกลับยังคงเพิกเฉยต่อปรากฏการณ์ที่กำลังเกิดขึ้น โดยอ้างว่ายังไม่มีความแน่นอนในลายละเอียดที่เพียงพอ ทัศนะเช่นนี้เป็นสิ่งที่ๆไม่ถูกต้อง สิ่งที่พวกเราควรพิจารณาคือความเสี่ยงและผลที่จะกระทบที่จะเกิดขึ้นจากปรากฏการณ์เรือนกระจกนั้นมีแนวโน้มว่าจะสร้างความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สินจำนวนมากและทางเลือกในการป้องกันควบคุมมิให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกเป็นทางเลือกที่คุ้มค่ากว่ามิใช่หรือถ้าเราขอให้ปรากฏการณ์เรือนกระจกเกิดขึ้นก่อนแล้วจึงค่อนหามาตรการแก้ปัญหาย่อมจะช้าเกินไปแล้ว ในบทต่อๆไปเราจะกล่าวถึงรายละเอียดของผลกระทบและมาตรการสำคัญในการป้องกันปรากฏการณ์เรือนกระจกนี้

 

 

จากการศึกษาจากผลกระทบจากการยกตัวของระดับน้ำทะเลต่อเกาะแห่งหนึ่งในประเทศบังคลาเทศ โดย Bangladesh Center for Advanecd Studies พบว่า ภัยพิบัติร้ายแรงหลายอย่างอาจเกิดขึ้นได้ ซึ่ง                 ภัยพิบัตินี้คงไม่ได้เกิดขึ้นแต่เฉพาะกับชาวเกาะที่ศึกษาเท่านั้นแต่อาจเกิดขึ้นกับประชาชนชาวบังคลาเทศจำนวนหลายล้านคนที่อาศัยอยู่บริเวณริมชายฝั่งทะเล

เกาะนี้ตั้งอยู่สูงกว่าระดับน้ำทะเลสูงสุดเพียง 2-3 ฟุต และพื้นที่ส่วนใหญ่ของเกาะอยู่สูงกว่าระดับน้ำต่ำสุดเพียงเล็กน้อย(บริเวณเขต intertidal zone) .... บนเกาะที่ประชากรอาศัยอยู่ 3,000 กว่าคน และมีโรงเรียนและตลาดอย่างละ 1 แห่ง หน่วยราชการของรัฐเพียงหนึ่งเดียวที่มีสำนักงานที่อยู่บนเกาะแห่งนี้ คือ Beat Officer ของกรมป่าไม้ บนเกาะนี้มีตึกสูงสองชั้นเพียงตึกเดียว Cyclone Shelter ซึ่งสร้างโดยสภากาชาด พายุไซโคลนและคลื่นลมชายฝั่งทะเล ในปี 1982 ได้ก่อให้เกิดวาตภัยครั้งร้ายแรงจนทำให้เกิดภัยพิบัติ และประชากรส่วนใหญ่บนเกาะเสียชีวิตจนเกือบหมด (2)

พลเมืองประเทศกายานาร้อยละ 90 (จากจำนวน 900,000 คน)อาศัยอยู่บริเวณที่ราบชายฝั่งทะเล พื้นที่บริเวณนี้ส่วนใหญ่อยู่ต่ำกว่าระดับน้ำขึ้นสูงสุด ซึ่งทำให้ที่ดินเขตนี้มีความเสี่ยงต่อน้ำท่วมที่เกิดจากน้ำทะเลหนุนและน้ำไหลบ่าจากภูเขา เขื่อนกั้นน้ำทะเลถูกสร้างขึ้นมาตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 18 และต้นศวรรษที่ 19 และมีการซ่อมแซมเพิ่มเติมภายหลัง ในปัจจุบันเขื่อนนี้อยู่ในสภาพที่ไม่สมบูรณ์เท่าไร ดังนั้นถ้ายังไม่มีการปรับปรุงมาตรการรักษาความปลอดภัยจากน้ำทะเลท่วม การยกตัวของระดับน้ำทะเลอาจก่อให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงต่อการเกษตรในพื้นที่ริมชายฝั่งทะเล ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อเนื่องกับระบบเศรษฐกิจของประเทศ ตลอดจนศักยภาพในการผลิตอาหารเลี้ยงตัวเอง

ประเทศอื่นๆอีกหลายประเทศเช่น Maldives และประเทศที่เป็นเกาะในมหาสมุทรแปซิฟิก เช่น Kiribati   และ Tuvalu  มีความเสี่ยงต่อภัยพิบัติจากการยกตัวจากระดับน้ำทะเลเช่นกัน ในอดีตบางประเทศที่เป็นเกาะ ประสบกับพายุฝนที่รุนแรง พร้อมกับคลื่นลมขนาดใหญ่ซึ่งสูงเกือบ 8 เมตร พัดผ่านพื้นที่ตั้งหมดของเกาะ หรือในกรณีของพายุเฮริเคน Bebe ในปี 1972 ลมพายุได้ก่อให้เกิดคลื่นลมที่มีความสูงถึง 15 เมตร พัดผ่านปะเทศตูวาลู ทำลายทรัพย์สิน อาคารบ้านเรือน ถนน เสาไฟฟ้า สะพาน สวนเกษตร และป่าไม้ การยกตัวของระดับน้ำทะเลและระบบภูมิอากาศที่แปรปรวนอาจเกิดพายุบ่อยครั้งขึ้นและรุนแรงมากขึ้น

การท่องเที่ยวดูเหมือนจะเป็นธุรกิจส่งออกที่สำคัญของประเทศโลกที่สามหลายประเทศ โดยส่วนใหญ่ธุรกิจท่องเที่ยวเหล่านี้มีชายหาดทรายขาวผืนใหญ่เป็นจุดดึงดูดนักท่องเที่ยว แต่ปัญหาประการหนึ่งที่ส่งผลกระทบต่อธุรกิจท่องเที่ยวในปัจจุบันคือ การที่ชายหาดหลายแห่งกำลังประสบกับปัญหา ชายฝั่งถูกกัดเซาะ เมื่อระดับน้ำทะเลสูงขึ้น อัตราการกัดเซาะชายฝั่งจะเพิ่มขึ้นด้วย โดยทั่วไปพบว่า ถ้าน้ำทะเลสูงขึ้นอีก 10 เซนติเมตร การสูญเสียชายหาดเนื่องจากการกัดเซาะพังทลายจะเพิ่มขึ้นอีก 10 เมตร ถ้าปล่อยให้เป็นไปตามธรรมชาติ หาดทรายใหม่ก็คงเกิดขึ้นบริเวณถัดชายทะเลขึ้นมาแต่ก็ไม่จำเป็นเสมอไป เพราะบางประเทศไม่มีการสร้างกำแพงหรือเขื่อนป้องกันการกัดเซาะชายฝั่ง เพื่อปกป้องทรัพย์สินและพื้นที่การเกษตรชายฝั่งซึ่งขั้นเขื่อนนี้จะขัดขวางการเกิดชายหาดตามธรรมชาติ

ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นจะหนุนน้ำเค็มและน้ำกร่อยย้อนขึ้นมาตามแม่น้ำลึกเข้าไปแผ่นดินมากขึ้น ถ้าน้ำทะเลเพิ่มสูงขึ้น 10 ซม. น้ำทะเลและน้ำกร่อยจะหมุนลึกเข้าไปในแผ่นดินได้ลึกถึง 1 กิโลเมตร การหมุนของน้ำทะเลและน้ำกร่อยย่อมกระทบต่อระบบเกษตรกรรม การประมงและชีวิตสัตว์ริมน้ำอย่างมากมาย

ปัญหาน้ำทะเลรุกน้ำจืดอาจจะรุนแรงมากขึ้น ถ้าพื้นที่นั้นมีการใช้น้ำบาดาลกันอย่างแพร่หลาย ทั้งนี้เพราะน้ำเค็มอาจไหลเข้าปะปนกับแหล่งน้ำจืดใต้ดิน ซึ่งปัญหานี้เริ่มเกิดขึ้นในหลายพื้นที่แล้ว ดังนั้นการที่ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นอาจส่งผลคุกคามต่อแหล่งน้ำสำหรับดื่มกิน และชลประทาน 

แนวปะการังมีบทบาทช่วยป้องกันการพังทลายของชายฝั่งหลายแห่งแต่ปะการังส่วนใหญ่มักถูกทำลายด้วยเหตุผลต่างๆการยกตัวของระดับน้ำทะเลจะส่งผลให้การเจริญเติบโตของปะการังชะงักงัน ซึ่งส่งผลต่อเนื่องให้มีแนวปราการป้องการกัดเซาะชายฝั่งน้อยลงด้วย

ถ้าประเทศต่างๆมีทรัพยากรอย่างพอเพียง การเตรียมการรับมือกับปัญหาที่อาจเกิดขึ้นจากการที่ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นก็คงไม่ใช่เรื่องยุ่งยากมากนัก เช่น เราอาจสร้างแนวกำแพงหรือเขื่อนชายฝั่งทะเลเพื่อป้องกันการกัดเซาะชายฝั่งทะเลพายุคลื่นลม ดังเช่น ประเทศ เนเธอร์แลนด์ ซึ่งมีการสร้างเขื่อนมานานกว่า 100 ปีแล้ว แต่วิธีการเช่นนี้ต้องใช้เวลา เงิน งบประมาณและการคาดการณ์ที่ชัดเจนว่าวิกฤตการณ์อะไรที่กำลังจะเกิดขึ้น

จากการประเมินคาดว่า ระดับน้ำทะเลจะสูงขึ้น 6.5 ซม. ทุกๆ 10 ปี ตลอดศตวรรษหน้า ซึ่งการที่ระดับน้ำทะเลขึ้นอย่างรวดเร็วนี้คงเกินความสามารถของมนุษย์ที่จะสร้างระบบป้องกันชายฝั่งทะเลได้ทันเวลา การออกแบบและการก่อสร้างเขื่อน ฝาย คลองระบายน้ำ และอื่นๆความยาวหลายร้อยกิโลเมตร คงต้องใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าจะเสร็จสิ้นแม้แต่ระบบป้องกันชายฝั่งทะเลของประเทศ เนเธอร์แลนด์ซึ่งริเริ่มก่อสร้างมา ตั้งแต่หลังเกิดเหตุการณ์ภัยพิบัติครั้งร้ายแรงในปี 1953 ระบบป้องกันนี้มีกำหนดว่าจะแล้วเสร็จในคริสตทศวรรษ 1990 นี้ นอกจากนั้นการสร้างระบบป้องกันริมชายฝั่งทะเลต้องใช้เงินงบประมาณจำนวนมาก ซึ่งประเทศโลกที่สามส่วนใหญ่คงไม่มีงบประมาณของตนเองมากพอที่จะจัดทำโครงการขนาดใหญ่นี้ได้

ผลกระทบต่อระบบนิเวศน์

พืชและสัตว์ในบริเวณหนึ่งมีระบบการดำรงชีพที่สอดคล้องกับสภาพภูมิอากาศของบริเวณนั้น ต้นไม้ชนิดต่างๆ เช่น acacia และ baobab พบแต่เฉพาะในบริเวณที่มีฝนตกชุก และบริเวณเขตซาวานาในอเมริกาใต้ ถ้าเกิดมีการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศ ทำให้อากาศร้อนและแห้งขึ้น ต้นไม้เหล่านี้จะตายไปเหลือแต่ไม่พุ่มขนาดย่อมที่ทนต่อภาวะแห้งแล้งได้ดีกว่า ในทำนองเดียวกันถ้ามีฝนปริมาณเพิ่มขึ้น ต้นไม่เขตซาวานาหลายชนิดจะลดลง หรือถูกปกคลุมด้วยไม้ชนิดอื่นๆที่สามารถเติบโตได้ดีในภาวะอากาศใหม่

 

 

 

 

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและปริมาณฝนจึงมีผลกระทบต่อพืชและสัตว์ในระบบนิเวศน์ค่อนข้างมาก ถ้าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวนี้เกิดขึ้นอย่างช้าๆ พืชและสัตว์อาจปรับตัวให้เข้ากับสภาวะแวดล้อมใหม่ได้ ดังที่พืชและสัตว์ทั้งหลายได้ปรับตัวมาแล้วในอดีต ประมาณกันว่า ถ้าอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส(ในขณะที่ปัจจัยอื่นไม่มีการเปลี่ยนแปลง)พืชพันธุ์ต่างๆจะต้องขยับตัวเข้าใกล้เขตขั้วโลกด้านใดด้านหนึ่งอีก 100-500 กิโลเมตร (เพื่อหาบริเวณที่มีภูมิอากาศที่เย็นกว่า)เพื่อให้พืชพรรณเหล่านี้สามารถเจริญเติบโตได้ตามปรกตินานหลายร้อยปีป่าต่างๆจะเคลื่อนที่โดยธรรมชาติได้ราว 2-3 กิโลเมตร ใน 10 ปี แต่การเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศที่เกิดขึ้นนั้นดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก ดังนั้นคงเป็นไปได้มากที่พืชส่วนใหญ่จะสูญพันธุ์ไปมากกว่าที่จะเคลื่อนไปหาพื้นที่มีภูมิอากาศที่เหมาะสมได้ทัน

ป่าชายแลนคงประสบกับปัญหาในทำนองเดียวกัน เพราะป่าชายแลนมีความอ่อนไหวกับระดับของน้ำทะเลมาก รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงของระดับความเค็มของน้ำและอัตราการตกตะกอน ซึ่งสภาวะนิเวศน์เหล่านี้จะเปลี่ยนไปอ่างรวดเร็วเมื่อระดับน้ำทะเลยกตัวขึ้น ในอดีตระดับน้ำทะเลเปลี่ยนแปลงเช่นกันแต่ด้วยอัตราที่ช้ากว่ามาก ซึ่งทำให้ป่าชายแลนสามารถปรับตัวตามระบบนิเวศน์ใหม่ได้ รวมทั้งการปรับเปลี่ยนของป่าพรุและโกงกางแต่ถ้าการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในระยะเพียง 10-20 ปี ระบบนิเวศน์ธรรมชาติคงไม่สามารถปรับตัวได้ทันที

ระบบนิเวศน์ของปะการังชายฝั่ง เป็นระบบที่มีความหลากหลายทางชีวภาพมากที่สุดในโลก ปะการังแห่งหนึ่งสามารถรองรับสิ่งมีชีวิตทางทะเลได้มากถึง 3,000 ชนิด แต่ขณะเดียวกันปะการังจะมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงทางสภาวะแวดล้อมมาก การเปลี่ยนแปลงความเค็มของน้ำอุณหภูมิ ตะกอน ความเข้มของแสง หรือมลภาวะอาจส่งผลอัลจีที่ปะการังต้องพึ่งพาเป็นอาหารและให้สีต่างๆ เมื่ออัลจีหายไปปะการังก็จะเหลือแต่โครงหินปูนสีขาวปราศจากสีอื่นๆ ในธรรมชาติปะการังอาจจะหาอัลจีใหม่ ได้เองถ้าอัลจีหายหรือตายไป แต่ถ้าเกิดการสูญเสียอัลจีติดต่อกันหลายครั้งปะการังคงไม่สามารถเจริญเติบโตและอาจตายในที่สุด

ในปี 1990 นักวิทยาศาสตร์หลายท่านได้ให้ปากคำต่อกับคณะกรรมาธิการวุฒิสภาแห่งสหรัฐอเมริกาถึงหลักฐานที่ค้นพบว่า ปรากฏการณ์ของการตกสีของปะการังหลายแห่งทั่วโลกในช่วงเร็วๆนี้เกี่ยวพันกับอุณหภูมิในมหาสมุทรที่เพิ่มขึ้นอย่างผิดปรกติโดยเฉพาะอย่างยิ่งนักวิทยาศาสตร์พบหลักฐานการสถิตว่าในช่วง 10 ปี ที่ผ่านมา เมื่อใดที่น้ำทะเลมีอุณหภูมิสูงขึ้นปะการังจะมีสีซีดลง ดังนั้นถ้าอุณหภูมิบนโลกเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และทำให้น้ำทะเลร้อนขึ้น อาจทำให้ปะการังตายเป็นบริเวณกว้าง และอาจส่งผลกระทบต่อเศรษฐกิจได้ เพราะแนวปะการังนี้เป็นแหล่งจับปลาที่สำคัญ ในทุกปีปลาที่จับจากแนวปะการังมีมากถึงร้อยละ 12 ของปลาที่จับได้ทั้งหมด

 

 

 

 

สัตว์ป่าก็จะได้รับผลกระทบจากการที่โลกร้อนขึ้น ในอดีต อุณหภูมิบนโลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ ฝูงสัตว์ที่กินหญ้าสามารถย้าย อพยพย้ายถิ่นไปตามทุ่งหญ้าและป่าที่ย้ายที่ไป รวมทั้งสัตว์ที่ล่าสัตว์อื่นเป็นอาหาร แต่ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโลกอย่างรวดเร็ว ฝูงสัตว์และทุ่งหญ้าอาจปรับตัวได้ไม่ทัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทุกวันนี้ เขตที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่ของสัตว์ป่ามักถูกปิดล้อมด้วยพื้นที่การเกษตร ดังเช่นในกรณีที่ราบเซเรนเกติในประเทศเคนยาซึ่งเป็นแหล่งที่อยู่ของสัตว์ป่าและเป็นแหล่งท่องเที่ยวที่นำรายได้เข้าประเทศเคนยาปีละมากๆ ถ้าอุณหภูมิโลกเพิ่มสูงขึ้นสัตว์ป่าในที่ราบนี้ไม่อาจอพยพย้ายถิ่นไปที่อื่นได้ เพราะพื้นที่รอบๆเป็นพื้นที่การเกษตรแทบทั้งสิ้น ดังนั้น สัตว์ป่าคงต้องแย่งชิงอาหารและแย่งชิงการใช้ทรัพยากรกับมนุษย์ในบริเวณใกล้เคียงอย่างไม่อาจหลีกเลี่ยงได้

ระบบนิเวศน์คงปรับตัวเข้าสู่สมดุลได้ในที่สุด เมื่อขบวนการที่โลกร้อนขึ้นสิ้นสุดลง แต่การปรับตัวอาจกินเวลาหลายศตวรรษ และในช่วงของการปรับสมดุลทรัพยากรมรดกชีววิทยาของโลกจำนวนมากคงสาบสูญอย่างแน่นอน

ผลกระทบด้านสังคมและการเมือง

                ถึงแม้ว่าจะไม่มีใครทราบอย่างแน่ชัดถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการที่โลกร้อนขึ้น แต่สิ่งที่แน่นอนคือ ระบบนิเวศน์โลกต้องแปลงเปลี่ยนไปจากเดิม และผลกระทบต่อภูมิอากาศมีมากยิ่งไปกว่านั้น พื้นที่หลายแห่งซึ่งมีแนวโน้มว่าจะประสบปัญหากับสภาพอากาศที่เลวร้ายเป็นพื้นที่ที่อยู่ในภาวะล่อแหลมแทบทั้งสิ้น

การปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศใหม่มิใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้ แต่การปรับตัวนี้คงต้องใช้ทรัพยากรจำนวนมากซึ่งทำให้ทรัพยากรสมหรับการแก้ไขปัญหาที่จำเป็นอื่นๆมีน้อยลง ประชาชนจำนวนมากซึ่งประสบปัญหาจากการพัฒนาประเทศที่ไม่เป็นธรรมคงจะยิ่งไม่พอใจมากขึ้นถ้ารัฐบาลต้องใช้จ่ายงบประมาณจำนวนมากกับการสร้างเขื่อนชายฝั่งทะเล หรือโครงการอื่นๆที่คล้ายกัน ถ้ามาตรฐานชีวิตของประชาชนถดถอยลง ความรุนแรงทางการเมืองและความมั่นคงอาจเกิดขึ้นได้

ภาวะอากาศที่ปรับเปลี่ยนอย่างรุนแรงอาจเป็นผลทางสังคมมหาศาลอาทิเช่น ในกรณีพายุเฮริเคนไอวาแอคที่ทำลายบ้านคนและพื้นที่การเกษตรว่าครึ่งหนึ่งของประเทศทองก้า ในปี 1982 หรือพายุเฮริเคนกิวเบรดิ์ ที่ทำลายทรัพย์สินต่างๆ ในประเทศจาไมกาเป็นมูลค่ากว่า 870 ล้านเหรียญ ในปี 1988 

ในพื้นที่ภูมิอากาศเปลี่ยนเป็นอากาศร้อนและมีฝนตกชุกโรคไวรัส แบคทีเรีย และพยาธิต่างๆ คงขยายพันธุ์และแพร่กระจายได้อย่างรวดเร็วปัญหาโรคพยาธิปาดขอ พยาธิใบไม้ในเลือด โปลิโอ hepatitis-B (โรคตับ)จะมีมากขึ้น รวมทั้งโรคเหล่านี้อาจระบาดในพื้นที่ที่ก่อนหน้านี้ไม่มีการระบาดของโรคมาก่อน

ปัญหาผู้อพยพหนีสิ่งแวดล้อม ก็คงจะเพิ่มขึ้นถ้าการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศทำให้ภูมิอากาศในเหมาะต่อการเพาะปลูกอีกต่อไป ชาวบ้านที่ไม่สามารถทำการเกษตรเลี้ยงตัวเองได้มีทางเลือกแค่เพียง สองทาง คืออพยพหรือตาย แน่นอนว่าเขตแดนประเทศหรือพรมแดนทางการเมืองมิใช่อุปสรรคที่อาจขวางกั้นประชาชนที่เดือกร้อนเหล่านี้ได้

เมื่อปริมาณน้ำฝนในบริเวณลุ่มน้ำของแม่น้ำใหญ่ลดลง ปริมาณน้ำในแม่น้ำย่อมลดลงด้วย ความตึงเครียดระหว่างประเทศที่ใช้แม่น้ำร่วมกันอาจขยายตัวจนกลายเป็นสงครามได้ เช่น แม่น้ำบลูไนล์ที่มีต้นกำเนิดในประเทศเอธิโอเปีย และไหลผ่านประเทศซูดานและอียิปต์ ประชาชนของทั้งสามประเทศนี้พึ่งพาแม่น้ำไนล์ในการดำรงชีพอย่างมาก ดังนั้นถ้าปริมาณน้ำในแม่น้ำลดลงอย่างมาก ความตรึงเครียดระหว่างประเทศทั้งสาม อาจเพิ่มขึ้นเพราะคงไม่ง่ายที่ทุกฝ่ายจะสามารถตกลงแบ่งสรรทรัพยากรน้ำที่มีปริมาณลดลงได้อย่างเป็นที่พอใจของทุกฝ่าย

ขอบเขตของความไม่แน่นอน

การที่โลกร้อนขึ้นมาแนวโน้มว่าจะมีผลกระทบอย่างมากต่อมนุษย์ แต่ความไม่แน่นอนในการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ด้วยเครื่องมือในปัจจุบัน ทำให้เราไม่สามารถพยากรณ์ ได้ชัดเจนว่าจะมีผลกระทบอะไรบ้างต่อโลก หรือว่าผลกระทบเกิดขึ้นเมื่อใด

จากการวิเคราะห์ของ IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) โดยพิจารณาการพยากรณ์ของแหล่งอื่น สถานการณ์ในอนาคตอาจผันผวนได้มากมาย แต่ก็คาดว่าจะอยู่ระหว่างสภาพสุดโต่งของกรณีนี้ 

“สถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด”ที่ IPCC พยากรณ์ไว้

สถานการณ์เลวร้ายที่สุดที่ IPCC พยากรณ์จะเกิดขึ้นเมื่อภูมิอากาศของโลกที่มีความผันแปรมากเนื่องจากความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นและถ้าไม่มีการดำเนินมาตรการใดเพื่อป้องกันหรือแก้ไข อุณหภูมิโลกน่าจะ เพิ่งขึ้น 1.5 องศาเซลเซียส ในปี 2030 และระดับน้ำทะเลสูงขึ้น 4.5 ซม. และในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 21 อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น 4.5 องศาเซลเซียส และระดับน้ำทะเลจะสูงขึ้นหนึ่งเมตรจากระดับปัจจุบัน

ในกรณีนี้ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกในปัจจุบันถึงปี 2030 จะเพิ่มขึ้นเร็วเป็น 3 เท่าของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในช่วงศตวรรษที่ผ่านมาคือ เพิ่มราว 0.4 องศาเซลเซียสในทุกๆ 10 ปี ส่วนระดับน้ำทะเลจะสูงขึ้นกว่า 10 ซม.ทุกทศวรรษซึ่งเป็นอัตราที่เร็วกว่าการสูงขึ้นของระดับน้ำทะเล ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา

ถ้าโลกเรากำลังเข้าสู่ภาวการณ์นี้ ภายใน 10-15 ปีข้างหน้าผลกระทบจากการที่โลกร้อนขึ้นจะเริ่มปรากฏให้เห็น การเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศและผลกระทบอื่นๆ ที่ได้กล่าวมาทั้งหมดก่อนหน้านี้ก็จะเริ่มปรากฏอย่างชัดเจนในช่วงทศวรรษ 2030 เมื่อเด็กเล็กๆในปัจจุบันกำลังย่างเข้าสู่วัย 30 เศษๆ

 

 

 

http://my.dek-d.com/Writer/story/viewlongc.php?id=407610&chapter=1