ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน ประเทศเดนมาร์ก นำโดยศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ภูมิอากาศ ปีเตอร์ ดิทเลฟเซน (Peter D. Ditlevsen) ทำการวิจัยพบว่า กระแสน้ำ AMOC ในแอตแลนติกเหนือ หนึ่งในส่วนสำคัญของเทอร์โมฮาไลน์ (Thermohaline Circulation) สายพานลำเลียงกระแสน้ำขนาดยักษ์ที่ไหลเวียนไปในทุกมหาสมุทรทั่วโลก คอยทำหน้าที่รักษาสมดุลของภูมิอากาศ จะหยุดการไหลเวียนเร็วกว่าที่เคยคาดการณ์กันไว้
เทอร์โมฮาไลน์ (Thermohaline Circulation) คืออะไร
คำว่า Thermohaline นี้มีรากศัพท์มาจากคำว่า Thermo ที่แปลว่าความร้อน และ Haline ที่แปลว่าเกลือ จุดเริ่มต้นของกระแสน้ำเทอร์โมฮาไลน์เกิดขึ้นที่บริเวณทะเลทางตอนเหนือของมหาสมุทรแอตแลนติกใกล้เกาะกรีนแลนด์ อากาศเย็นบริเวณนั้นจะทำให้น้ำทะเลชั้นบนแข็งตัว เกลือที่ละลายอยู่ในน้ำทะเลชั้นบนจะถูกดันลงไปด้านล่าง ทำให้มวลของน้ำทะเลชั้นล่างหนักขึ้น น้ำทะเลชั้นล่างที่มีความหนาแน่นสูงและเก็บความเย็นเอาไว้จะไหลลงมาทางเส้นศูนย์สูตรแล้วแยกไหลไปสู่มหาสมุทรอื่นทั้ง 5 แห่งทั่วโลก เมื่อกระแสน้ำเย็นในมหาสมุทรต่างๆ ไหลเวียนมาถึงเขตอบอุ่นก็จะมีอุณหภูมิสูงขึ้น ความหนาแน่นลดลง กลายเป็นกระแสน้ำอุ่นลอยตัวขึ้นสู่ทะเลชั้นบน แล้วไหลกลับไปบรรจบครบรอบที่จุดเริ่มต้นของมันทางตอนเหนือของมหาสมุทรแอตแลนติกอีกครั้ง เป็นวัฏจักรแบบนี้เรื่อยมา
การไหลเวียนของเทอร์โมฮาไลน์ทำให้ภูมิอากาศโลกมีความสมดุล และก่อให้เกิดลักษณะเฉพาะของพื้นที่ต่างๆ ยกตัวอย่างเช่น สภาพอากาศในกรุงลอนดอนของอังกฤษที่อบอุ่นกว่าเมืองซัปโปโรของญี่ปุ่น ทั้งที่อยู่ใกล้ขั้วโลกเหนือมากกว่า กระแสน้ำอุ่นยังก่อให้เกิดความชุ่มชื้นบริเวณชายฝั่งตะวันออกของทวีปอเมริกาเหนือ หรือเมื่อไหลไปพบกระแสน้ำเย็นก็จะทำให้บริเวณนั้นเกิดความอุดมสมบูรณ์ของสัตว์ทะเล เช่น บริเวณที่เรียกว่า ‘คูริลแบงก์’ (Kuril Bank) ของญี่ปุ่น ที่มีปลาชุกชุม ส่วนกระแสน้ำเย็นก็จะคอยบรรเทาให้บริเวณประเทศแถบเส้นศูนย์สูตรไม่เกิดสภาพอุณหภูมิสูงเกินไป หรือหากไหลใกล้ฝั่งอาจทำให้พื้นที่แถบนั้นแห้งแล้งไปเลย เช่น ชายฝั่งของเปรู
ส่วนคำว่า AMOC นั้นย่อมาจาก Atlantic Meridional Overturning Circulation เป็นส่วนย่อยของสายพานเทอร์โมฮาไลน์ในแอตแลนติก แต่เป็นส่วนสำคัญเพราะเป็นจุดเริ่มต้นของทั้งหมด
จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเทอร์โมฮาไลน์ (Thermohaline Circulation) หยุดไหล
เมื่อสายพานลำเลียงกระแสน้ำเทอร์โมฮาไลน์หยุดไหลก็จะเกิดความวิบัติขึ้นในสภาพภูมิอากาศโลก อุณหภูมิในประเทศแถบซีกโลกเหนือจะแปรปรวนในระดับ 10-15 องศาเซลเซียส สภาพอากาศแบบสุดขั้วจะรุนแรงขึ้น ประเทศต่างๆ ในเขตละติจูดกลางจะเกิดความหนาวเย็นมากและยาวนาน พายุหมุนในมหาสมุทรต่างๆ จะมีขนาดและทิศทางที่คาดเดาได้ยาก ปัญหาคลื่นความร้อนในยุโรปจะทวีขึ้น มรสุมในเขตร้อนจะรุนแรงขึ้น สภาพลานีญาและเอลนีโญก็จะขาดความแน่นอน ไปจนถึงระดับน้ำทะเลก็จะเพิ่มสูงขึ้นตามชายฝั่งต่างๆ ทั่วโลก
อะไรคือสาเหตุที่ทำให้เทอร์โมฮาไลน์หยุดไหล
อุณหภูมิโลกที่เพิ่มสูงขึ้นจากโลกร้อน ส่งผลให้ธารน้ำแข็งของเกาะกรีนแลนด์เกิดการละลาย น้ำจืดปริมาณมหาศาลจะไหลลงสู่จุดเริ่มต้นของ AMOC ซึ่งก็คือจุดเริ่มต้นของเทอร์โมฮาไลน์ในมหาสมุทรแอตแลนติกตอนเหนือบริเวณนอกชายฝั่งตะวันออกเฉียงใต้ของกรีนแลนด์
เมื่อความเค็มของน้ำทะเลบริเวณดังกล่าวเจือจางจะทำให้กระบวนการจมตัวของมวลน้ำบริเวณดังกล่าวค่อยๆ ช้าลงจนหยุด ส่งผลให้สายพานการไหลเวียนทั้งระบบทั่วโลกจะไหลช้าลงจนในที่สุดก็จะหยุดชะงักตามไปด้วย
ทีมงานของมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนค้นพบอะไร
ก่อนหน้านี้ หน่วยงานระหว่างประเทศอย่าง IPCC เคยประเมินเอาไว้ในปี 2019 ว่า AMOC ไม่น่าจะอ่อนกำลังลงในช่วงศตวรรษนี้ และการหยุดไหลของกระแสน้ำเทอร์โมฮาไลน์ก่อนปี 2100 นั้นไม่น่าจะเป็นไปได้
แต่แบบจำลองที่สร้างขึ้นในปี 2021 โดยทีมงานของของมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนกลับพบว่า ขณะนี้กระแสน้ำ AMOC เกิดความอ่อนแรงมากที่สุดในรอบ 1,000 ปี การพัฒนาแบบจำลองยังคงเกิดขึ้นตลอดมา ปีเตอร์ ดิทเลฟเซน ซึ่งเป็นผู้นำทีมวิจัยล่าสุดได้พบข้อสังเกตสำคัญ นั่นคือชุดข้อมูลต่างๆ ของกระแสน้ำ AMOC นั้น ที่ผ่านมาหน่วยงานต่างๆ ใช้ข้อมูลย้อนหลังไปถึงเพียงแค่ปี 2004 ซึ่งถือว่าเป็นชุดข้อมูลที่เล็กเกินไป จำนวนปีไม่ยาวนานเพียงพอ ทางทีมงานจึงมีความคิดที่จะเพิ่มความถูกต้องของผลลัพธ์โดยขยายชุดข้อมูลนี้ให้กว้างออกไป โดยเฉพาะอุณหภูมิผิวน้ำทะเลบริเวณจุดกำเนิดของ AMOC ใกล้เกาะกรีนแลนด์ สุดท้ายทางทีมงานก็ใช้วิธีค้นหาและเก็บข้อมูลย้อนหลังไปไกลถึง 150 ปี คือระหว่างปี 1870-2020
ผลจากการคำนวณด้วยสูตรที่พัฒนาขึ้นใหม่ โดยดึงข้อมูลย้อนหลังไปไกลขึ้นหลายเท่า รวมทั้งตัวแปรประกอบเพิ่มเติม ทางทีมงานพบว่า กระแสน้ำ AMOC จะเริ่มเข้าสู่กระบวนการหยุดชะงักอย่างเร็วคือปี 2025 และอย่างช้าคือ 2095 ถ้าเอาให้แคบเข้า ปีที่เป็นไปได้ที่สุดคือช่วงระหว่างปี 2039-2070
“ผลการค้นพบครั้งนี้ทั้งน่าประหลาดใจและน่ากลัว” ทีมงานอธิบาย “ตัวเร่งการหยุดไหลคือปริมาณน้ำจืดที่ไหลลงไป น้ำจืดมาจากการละลายของน้ำแข็งกรีนแลนด์ ซึ่งก็คือผลโดยตรงจากโลกร้อน มนุษย์เราเหลือเวลาไม่มากแล้วที่จะช่วยกันลดอุณหภูมิโลกให้เร็วที่สุดที่เป็นไปได้
ทีมงานตีพิมพ์งานวิจัยเมื่อวันอังคารที่ผ่านมา (25 กรกฎาคม) ลงในวารสาร Nature https://www.nature.com/articles/s41467-023-39810-w
ภาพ: Colin McPherson / Corbis via Getty Images
อ้างอิง:
