Encyclopedia Earth

ลำดับตอนที่ #30 : 6 องศาโลกร้อน (3)

Photo by Mark Witton 

มหาสมุทรน้ำมัน

เหตุการณ์ในอดีตที่พอเทียบเคียงให้ใกล้ความจริงที่เราประสบกันมากกว่าสภาวะเรือนกระจกแบบยั่งยืนค่อยเป็นค่อยไปของยุคครีเทเชียสก็คือการเกิดสภาวะโลกร้อนอย่างรวดเร็วที่บุกโจมตีโลกใบนี้มาทุกยุค

 

The Palaeocene-Eocene Thermal Maximum ที่กล่าวถึงในบทที่แล้วเป็นตัวอย่างหนึ่ง ในยุคครีเทเชียสก็เช่นกัน อุณหภูมิที่พุ่งกระฉูดเคยเกิดขึ้นมาแล้ว อีกทั้งยังมีความเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของโลกและสิ่งมีชีวิตอย่างรวดเร็วเหมือนกันด้วย อุณหภูมิที่พุ่งขึ้นสู่จุดสูงสุดนี้เป็นสวนหนึ่งที่ทำให้เกิดน้ำมันดิบขึ้นในตะกอนของโลก น่าตลกก็ตรงที่สภาวะโลกร้อนสูงสุดกลับวางรากฐานให้กับสภาวะโลกร้อนสูงสุดครั้งต่อไป

ร่องรอยของภาวะโลกร้อนสูงสุดเหล่านี้ก็คือแถบหินดินดานที่ปะปนอยู่กับหินปูนยุคครีเทเชียส ซากโคลนเหนียวหนืดอันเกิดจากแพลงก์ตอนและสิ่งมีชีวิตในทะเลที่พรั่งพรูลงไปนอนทับถมอยู่ที่พื้นมหาสมุทร ในสถานการณ์ปรกติ สัตว์โลกที่พื้นมหาสมุทรจะกินคาร์บอนจากสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ แต่ในช่วงอุณหภูมิขึ้นสูงสุด บางอย่างในมหาสมุทรผิดเพี้ยนไป ระดับออกซิเจนลดลงทำให้มหาสุทรขาดออกซิเจนทีละน้อยๆ

 

เมื่อสัตว์โลกที่พื้นทะเลอยู่ไม่ได้ ทะเลก็เหมือนบ่อเน่า ชั้นบางๆข้างบนสุดที่มีออกซิเจนเท่านั้นที่มีสิ่งมีชีวิต ไม่มีใครแน่ใจว่าอะไรเป็นเหตุให้เกิดเหตุการณ์ “มหาสมุทรขาดออกซิเจน”ที่ว่านี้ หรือกระบวนการเกิดที่แท้จริงของมันเป็นอย่างไร  แต่สหสัมพันธ์ระหว่างมันกับอุณภูมิสูงสุดนั้นชัดเจน

แนวคิดหนึ่งอธิบายว่า การปลดปล่อยก๊าซมีเทนจากแหล่งน้ำแข็งแห้งมีเทนใต้พื้นมหาสมุทรทำให้อุณหภูมิร้อนขึ้นอย่างรุนแรงจนกระทั่งน้ำในมหาสมุทรไม่หมุนเวียนตามปรกติ ในชั้นบรรยากาศอุณภูมิสูงทำให้เกิดการหมุนเวียนเพราะมันเกิดจากล่างขึ้นบน อากาศที่ร้อนกว่าขยายตัว เบาขึ้นและลอยสูงขึ้น ผลคือการหมุนเวียนของอากาศ แต่ในมหาสมุทรความร้อนเป็นแบบบนลงล่าง ดังนั้นชั้นของน้ำที่อุณภูมิสูงและเบาจึงเป็นเสมือนฝาปิดทับชั้นที่เย็นกว่าข้างใต้ กั้นออกซิเจนไว้จนอาจจะนำไปสู่การทำลายสิ่งมีชีวิตอย่างขนานใหญ่

 

ชั้นของมหาสมุทรเช่นนี้เกิดขึ้นอย่างฉับพลันในช่วงปีที่เกิด เอล นิโญ่ นอกชายฝั่งเปรู เมื่อกระแสน้ำอุ่นมาถึง มันทำลายแหล่งปลาและนกไปจำนวนมหาศาล ซึ่งตามปรกติจะชุกชุมในกระแสน้ำเย็นฮัมโบลดท์ที่หมุนเวียนขึ้นมา

การเกิดช่วงชั้นของมหาสมุทรยังอธิบายด้วยว่าเหตุใดน้ำในเขตร้อนจึงดูใสบริสุทธิ์ ความอุดมสมบูรณ์ของมันต่ำจนแทบไม่มีสิ่งใดมีชีวิตอยู่ได้ ตรงกันข้ามกับมหาสมุทรที่เย็นพอเหมาะบริเวณใกล้ขั้วโลกกลับเกื้อหนุนให้มีแพลงก์ตอนจำนวนมหาศาล ทะเลขุ่นขียวแต่เต็มไปด้วยปลา 

 

ในช่วง “มหาสมุทรขาดออกซิเจน”ยุคโบราณ การเกิดช่วงชั้นของมหาสมุทรไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะภูมิภาคใดภูมิภาคหนึ่งเท่านั้น แต่เป็นไปทั้งโลก นำไปสู่การสูญพันธุ์อย่างขนานใหญ่ของสิ่งมีชีวิตในทะเล

อีกสมมุติฐานหนึ่งที่แตกต่างออกไปก็คือ ภายใต้สภาวะเรือนกระจกสุดขั้ว วัฏจักรของน้ำจะทวีความรวดเร็วขึ้น พายุฝนเข้มข้นชะล้างความอุดมสมบูรณ์จากหน้าดินทำให้สาหร่าย
เซลล์เดียวเติบโตเบ่งบานไปทั่วโลก เทียบกับสมัยนี้อาจจะเป็น “ปรากฏการณ์น้ำทะเลเปลี่ยนสี” เป็นพิษ ซึ่งเกิดขึ้นนอกชายฝั่งของจีนทุกปี หรือ “เขตมรณะ(dead zone)” เมื่อน้ำขาดออกซิเจน ในอ่าวเม็กซิโก ที่เกิดจากสารพิษตกค้างทางการเกษตรถูกชะล้างลงแม่น้ำมิสซิสซิปปี้ ลมที่แรงกว่าก็อาจจะพัดพาฝุ่นผงที่แฝงความอุดมสมบูรณ์ไว้ออกไปในทะเลด้วย ดังเช่นพายุทรายจากซาฮาร่าไปสร้างความอุดมสมบูรณ์ให้แอตเลนติกทุกวันนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากทะเลทรายในยุคครีเทเชียสกว้างใหญ่กว่ามาก

ทฤษฎีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษนี้มีความคืบหน้าในการอธิบายช่วงเหตุการณ์อุณหภูมิโลกสูงสุดและมหาสมุทรขาดออกซิเจนครั้งใหญ่ที่สุดเมื่อ 183 ล้านปีมาแล้วในยุคจูราสสิก ปริมาณคารบอนไดออกไซด์ในชั่นบรรยากาศพุ่งขึ้นไปอีก 1,000 ppm ทำให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้นราวๆ 6 องศา เท่ากับสถานการณ์เลวร้ายที่สุดที่คาดการณ์ไว้ในแบบจำลองของ IPCC เกิดผลกระทบอย่างกว่างขวาง คือการสูญพันธุ์ขนานใหญ่ครั้งรุนแรงที่สุดตลอดยุคจูราสสิก และ ครีเทเชียส (กินเวลา 140 ล้านปี)

 

 

นักธรณีวิทยาเห็นไม่ตรงกันถึงสาเหตุของเหตุการณ์ดังกล่าว ทฤษฎีหนึ่งอธิบายว่าเกิดจากแมกม่าร้อนของภูเขาไฟแทรกตัวขึ้นระหว่างรอยตะเข็บถ่านหินที่พาดผ่านอาฟริกาใต้เป็นระยะทางนับพันๆกิโลเมตร ในฉากเหตุการณ์คล้ายกันซึ่งอาจเกิดขึ้นตอนปลายยุคพาเลโอซีน ลาวาร้อนอบถ่านหินจนกลายเป็นก๊าซมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์เติมเข้าไปในอากาศ ทำให้อุณหภูมิโลกขึ้นสูงสุดจนมหาสมุทรขาดออกซิเจน

นักธรณีวิทยาค้นพบปล่องหินแนวตั้ง เส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 20 ถึง 150 เมตร ในปล่องมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ราวๆ 1,800 กิกะตัน ซึ่งอาจจะเป็นช่องระบายคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการอบตะกอนด้วยความร้อนของภูเขาไฟเข้าสู่ชั้นบรรยากาศยุคจูราสสิก “ปล่องหินกรวดเหลี่ยม (breccia pipe)” มีอยู่เป็นจุดๆทั่วที่ราบคารูในอาฟรอาฟริกาใต้ มองจากภาพถ่ายทางอากาศจะเหมือนภูเขาไฟขนาดเล็ก ในทางธรณีวิทยาก็เหมือนกับปล่องของโรงงานไฟฟ้าสมัยใหม่ ซึ่งเป็นตัวการปลดปล่อยคาร์บอนในปัจจุบันนั่นเอง

อีกทฤษฎีหนึ่งที่สมมุติฐานคล้ายกันคือน้ำแข็งแห้งมีเทนจากชั้นใต้มหาสมุทรปลดปล่อยก๊าซที่อาจมากถึง 9 ล้านล้านตันจากใต้ทะเล บางทีการรวมเอาคำธิบายบางส่วนจากทั้งสองแบบอาจจะอธิบายการที่อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็วได้

 

แต่ไม่ว่าแบบไหนเราจะเห็นว่าวัฏจักรคาร์บอนทางธรณีวิทยาทั้งหมดเกิดลัดวงจรขึ้นมา ทำให้ฟิวส์ภูมิอากาศของโลกขาดจนอุณหภูมิในอดีตของโลกในอดีตอันไกลโพ้นร้อนขึ้น คือ อนาคตข้างหน้าเรานี่เอง

ผลที่เกิดขึ้นคือความหายนะ แต่ส่วนใหญ่ของสิ่งมีชีวิตสปีชีต่างๆในยุคนั้นต่อสู้ผ่านวิกฤตมาได้ด้วยความยากลำบาก บางทีอาจจะเพราะมันเกิดขึ้นค่อนข้างช้า คงพูดไม่ได้ว่าเกิดหายนะทำนองเดียวกันนี้กับสิ่งมีชีวิตบนบกและในน้ำเมี่อตอนปลายยุค เพอร์เมียน ราว 251 ล้านปีมาแล้ว เพราะมันเลวร้ายกว่ากันมาก เป็นวิกฤตการณ์ร้ายแรงที่สุดที่เคยเกิดขึ้นกับสิ่งมีชีวิตบนโลก

 

โลกใบนี้หวุดหวิดที่สุดที่จะสูญชั้นบรรยากาศพื้นผิวอันมหัศจรรย์และมีชีวิตชีวาทั้งหมดไป และจบลงด้วยการกลายเป็นก้อนหินตายอันว่างเปล่าในอวกาศ

 

หากว่าเหตุการณ์ถ่านหินปลดปล่อยก๊าซในยุคจูราสสิกคือการที่ฟิวส์ขาด การสูญพันธุ์อย่างขนานใหญ่ตอนสิ้นยุคเพอร์เมียนก็เหมือนกับบ้านทั้งหลังถูกเผาจนราบเป็นหน้ากลองมากกว่า