19
Dec
2022

ศักยภาพในการกักเก็บคาร์บอนของสาหร่ายทะเลอาจถูกปิดกั้นโดยความมืดของชายฝั่ง

การทำให้ชายฝั่งมืดลง ซึ่งเป็นภัยคุกคามต่อสิ่งแวดล้อมที่นักวิจัยเพิ่งเริ่มศึกษา พบว่าทำให้ผลผลิตของสาหร่ายทะเลลดลงอย่างมาก

ในอ่าว Hauraki ของนิวซีแลนด์ คลื่นกระทบหน้าผาและดึงสิ่งสกปรกลงสู่มหาสมุทร ในขณะที่เรือและพายุพัดตะกอนจากพื้นทะเล แม่น้ำนำพาปุ๋ยจากแผ่นดินใหญ่ซึ่งทำให้เกิดดอกสาหร่ายที่บังแสง ซึ่งปะปนกับมลพิษจากโอ๊คแลนด์ที่อยู่ใกล้เคียง เมื่อรวมกันแล้วพวกมันจะก่อตัวเป็นก้อนเมฆในมหาสมุทรชายฝั่ง พรากสิ่งมีชีวิตที่อยู่ลึกลงไปในเสาน้ำซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักซึ่งก็คือแสงแดด

ในฐานะที่เป็นภัยคุกคามต่อสิ่งแวดล้อม ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การมืดลงของชายฝั่ง มีงานจำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ ที่พยายามทำความเข้าใจว่าชายฝั่งมืดลงอย่างไรและอาจมีความหมายอย่างไรต่อมหาสมุทรและสิ่งมีชีวิตในนั้น ตัวอย่างเช่น บทความที่ตีพิมพ์ในปี 2020ชี้ให้เห็นว่าความมืดตามชายฝั่งอาจทำให้แคระแกร็นและเปลี่ยนความอุดมสมบูรณ์ของประชากรแพลงก์ตอนพืชต่างๆ อีกรายจากปี 2019 ระบุว่า การมืดตามชายฝั่งอาจทำให้เวลาแพลงก์ตอนพืชผลิบานช้าลง โดยอาจมีผลกระทบกับสิ่งมีชีวิตที่ต้องพึ่งพาพวกมัน และจากผลการวิจัยใหม่ๆ แสดงให้เห็นว่าการทำให้ชายฝั่งมืดลงอาจขยายผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศด้วย

Caitlin Blain นักนิเวศวิทยาทางทะเลแห่งมหาวิทยาลัยโอ๊คแลนด์กล่าวว่าความมืดตามชายฝั่งสามารถขัดขวางการเจริญเติบโตของสาหร่ายทะเลอย่างรุนแรง ทำให้ผลผลิตลดลงถึง 95 เปอร์เซ็นต์ ผลผลิตของสาหร่ายทะเลที่ลดลงนี้อาจส่งผลหลายประการต่อปลาและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่ใช้สาหร่ายทะเลเป็นอาหารหรือที่อยู่อาศัย นอกจากนี้ยังอาจทำให้ความสามารถในการกักเก็บคาร์บอนของสาหร่ายทะเลเสียไป ซึ่งส่งผลต่อสภาพอากาศโลก

ในการค้นพบนี้ Blain และทีมของเธอได้ออกผจญภัยในอ่าว Hauraki เพื่อศึกษาป่าเคลป์เจ็ดแห่ง ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยEcklonia radiata ในแต่ละไซต์ พวกเขาติดตั้งเครื่องบันทึกแสง 2 เครื่อง เครื่องหนึ่งอยู่ที่ผิวน้ำและอีกเครื่องหนึ่งลึกลงไป 10 เมตรท่ามกลางสาหร่ายทะเล เพื่อวัดความพร้อมของแสงแดด

ป่าสาหร่ายทะเลทั้งเจ็ดแห่งแต่ละแห่งติดหล่มด้วยระดับอนุภาคในน้ำที่แตกต่างกัน ไซต์ที่อยู่ใกล้กับเขตเมือง เช่น โอ๊คแลนด์ หรือแม่น้ำที่ไหลผ่านพื้นที่เกษตรกรรม มักจะถูกบดบังมากกว่าไซต์ที่อยู่ไกลจากมลพิษทางฝุ่นละอองจากภาคพื้นดิน

ในช่วงเวลาหนึ่งปี ทีมงานกลับไปที่ไซต์สี่ครั้งเพื่อวัดการเติบโตของตัวอย่างสาหร่ายทะเล 20 ตัวอย่าง ทั้งในป่าและในห้องทดลอง ทีมงานยังได้ห่อหุ้มตัวอย่างไว้ในห้องโฟโตเรสไปโรเมทรีเพื่อวัดปริมาณออกซิเจนที่แต่ละชนิดผลิตขึ้นด้วยปริมาณแสงที่ต่างกัน จากข้อมูลของ Blain ปริมาณออกซิเจนที่สาหร่ายทะเลผลิตขึ้นนั้นมีค่าเท่ากับปริมาณคาร์บอนที่สาหร่ายทะเลใช้ในการเติบโต และดังนั้น ปริมาณคาร์บอนที่สาหร่ายทะเลจะกักเก็บไว้

นักวิทยาศาสตร์พบว่าเนื่องจากผลกระทบจากการปิดกั้นแสงแดดจากฝุ่นละออง บริเวณที่มืดที่สุดจึงได้รับแสงแดดน้อยกว่าบริเวณที่สว่างที่สุดถึง 63 เปอร์เซ็นต์ การขาดแคลนแสงหมายความว่าในบริเวณที่มืดที่สุด ผลผลิตหลักของสาหร่ายเคลป์ ซึ่งเป็นอัตราที่เปลี่ยนพลังงานจากดวงอาทิตย์ให้กลายเป็นสารอินทรีย์นั้นต่ำกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ สาหร่ายทะเลที่เติบโตที่นั่นสะสมมวลชีวภาพน้อยลงสองเท่า โดยรวมแล้ว ทีมงานพบว่าการทำให้ชายฝั่งมืดลงทำให้ป่าเคลป์สามารถจับคาร์บอนได้น้อยลงถึง 4.7 เท่า

การวิจัยในปี 2559ชี้ให้เห็นว่าป่าสาหร่ายทะเลของโลกกักเก็บคาร์บอนได้มากถึง 200 ล้านตันในแต่ละปี อย่างไรก็ตาม ขอบเขตที่ป่าสาหร่ายทะเลทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บในวัฏจักรคาร์บอนทั่วโลกนั้นยังไม่ชัดเจน Blain กล่าวทางอีเมล: “เรากำลังเรียนรู้ว่าป่าสาหร่ายทะเลเป็นระบบนิเวศที่ให้ผลผลิตมากที่สุดในโลกและน่าจะเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดคาร์บอน อายัด อย่างไรก็ตาม การมีส่วนร่วมของพวกมันนั้นมีความเฉพาะเจาะจงในสปีชีส์และตำแหน่งที่ตั้ง และสุดท้ายก็เสื่อมโทรมลงด้วยผลกระทบของมนุษย์ เช่น การมืดลงของชายฝั่ง และการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเนื่องจากสภาพอากาศ”

Oliver Zielinski ผู้ดำเนินโครงการ Coastal Ocean Darkening ที่มหาวิทยาลัย Oldenburg ในเยอรมนี ซึ่งปัจจุบันยุติโครงการแล้ว กล่าวว่า แม้ว่านักวิจัยจะเริ่มเข้าใจสาเหตุส่วนใหญ่ที่อยู่เบื้องหลังปรากฏการณ์นี้ แต่ก็ยังมีอีกมากที่ต้องเรียนรู้เกี่ยวกับผลกระทบในวงกว้างต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ และมหาสมุทรอันกว้างไกล “มันต้องการการตรวจสอบอย่างละเอียดมากกว่านี้” เขากล่าว

การทำให้ชายฝั่งมืดลงนั้นซับซ้อน เป็นสุดยอดของกระบวนการมากมายทั้งบนบกและในมหาสมุทร และสาเหตุที่แน่ชัดแตกต่างกันไปในแต่ละชายฝั่ง สาเหตุหนึ่ง เช่น เกิดจากเศษพืชจากต้นไม้ที่ตกลงสู่แม่น้ำ ละลายเป็นสารละลายสีน้ำตาล และไหลออกสู่มหาสมุทรเพื่อบดบังแสงแดด ในกรณีเช่นนี้ ผลกระทบจะขึ้นอยู่กับชนิดของต้นไม้ในบริเวณใกล้เคียง เนื่องจากใบและกิ่งของต้นไม้จะละลายเป็นองค์ประกอบต่างๆ กันโดยมีผลต่อแสงที่แตกต่างกัน ในนอร์เวย์ ความพยายามร่วมกันปลูกต้นไม้ทำให้เกิดความมืดชายฝั่งมากขึ้น Therese Harvey นักนิเวศวิทยาทางทะเลและนักทัศนมาตรชีวภาพแห่งสถาบันวิจัยน้ำแห่งนอร์เวย์กล่าวว่าการเรียนรู้ที่จะบรรเทาความมืดของชายฝั่ง ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาครั้งใหม่นี้ จะต้องให้นักวิทยาศาสตร์จัดการกับปัญหานี้จากมุมมองกว้างๆ แบบสหวิทยาการ

ฮาร์วีย์กล่าวว่าการลดภาวะโลกร้อนที่เกิดจากมนุษย์ให้เหลือน้อยที่สุดนั้นเป็นขั้นตอนที่ชัดเจนในการบรรเทาความมืดของชายฝั่ง การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้บางส่วนของโลกมีฝนตกมากขึ้น ในทางกลับกัน สิ่งนี้อาจหมายถึงเศษซาก สารอินทรีย์ และปุ๋ยที่ไหลลงสู่มหาสมุทรมากขึ้น แต่การวิจัยของ Blain ชี้ให้เห็นว่าการเรียนรู้วิธีต่อสู้กับความมืดของชายฝั่งสามารถช่วยให้เราเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้

เบลนยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าปัญหาสภาพอากาศที่มนุษย์สร้างขึ้นไม่เหมือนกับปัญหาอื่นๆ เช่น อุณหภูมิโลกที่สูงขึ้น การทำให้ชายฝั่งมืดลงสามารถแก้ไขได้ในระดับท้องถิ่น เพราะชายฝั่งแต่ละแห่งประสบกับปัญหาที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ยังมีขั้นตอนต่างๆ เช่น การห้ามการพัฒนาใกล้แหล่งน้ำบางส่วน หรือการต่อสู้กับการกัดเซาะชายฝั่ง ซึ่งประเทศต่างๆ สามารถดำเนินการเพื่อให้เห็นผลอย่างรวดเร็ว

แม้จะมีความซับซ้อนหลายชั้น แต่ภัยคุกคามที่เกิดจากความมืดของชายฝั่งนั้นเรียบง่ายอย่างเหลือเชื่อ: “มันส่งผลกระทบต่อแสงและแสงก็ส่งผลกระทบต่อทุกชีวิตในทะเล” ฮาร์วีย์กล่าว

หน้าแรก

Share

You may also like...