‘กระแสน้ำในมหาสมุทร’ ช้าลง เพราะปล่อยคาร์บอนมากเกินไป ดันน้ำทะเลสูง

“กระแสน้ำเย็นรอบขั้วโลกใต้” (Antarctic Circumpolar Current) เป็นกระแสน้ำตามเข็มนาฬิกาที่แรงกว่ากระแสน้ำกัลฟ์สตรีมที่เชื่อมมหาสมุทรแอตแลนติก แปซิฟิก และอินเดียถึง 5 เท่า อีกทั้งแรงกว่าแม่น้ำแอมะซอน 100 เท่า นับเป็นกระแสน้ำที่มีบทบาทสำคัญในระบบสภาพอากาศ โดยมีอิทธิพลต่อการดูดซับความร้อนและคาร์บอนไดออกไซด์ในมหาสมุทร และป้องกันไม่ให้น้ำอุ่นไหลไปถึงแอนตาร์กติกา

กระแสน้ำรอบแอนตาร์กติกาเปรียบเสมือนคูน้ำรอบทวีปน้ำแข็ง กระแสน้ำช่วยป้องกันไม่ให้มีน้ำอุ่น ช่วยปกป้องแผ่นน้ำแข็งที่เปราะบาง และมีกระแสน้ำยังมีบทบาทสำคัญในการควบคุมสภาพอากาศของโลกอีกด้วย แต่กระแสน้ำอาจจะได้รับไหลช้าลง ส่งผลกระทบไปทั่วทั้งโลก

ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ใน Environmental Research Letters เผยให้เห็นความเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างน้ำแข็งละลายจากชั้นน้ำแข็งแอนตาร์กติกา และกระแสน้ำรอบขั้วโลกที่ไหลช้าลง ซึ่งเกิดขึ้นไม่ถึงหนึ่งสัปดาห์หลังจากมีรายงานอีกฉบับที่พบว่า กระแสน้ำที่สำคัญในมหาสมุทรแอตแลนติกจะอ่อนกำลังลง

นักวิจัยใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์และ Gadi เครื่องจำลองสภาพอากาศที่เร็วที่สุดของออสเตรเลีย เพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การละลายของน้ำแข็ง และสภาพลมที่มีต่อกระแสน้ำรอบขั้วโลกแอนตาร์กติกา โดยแบบจำลองนี้จับภาพคุณลักษณะที่คนอื่นมักมองข้าม เช่น กระแสน้ำวน ดังนั้นจึงเป็นวิธีที่แม่นยำกว่ามาก

ในการคาดการณ์อนาคตนี้ พบว่า น้ำแข็งที่ละลายจากทวีปแอนตาร์กติกาจะอพยพไปทางเหนือและเติมเต็มมหาสมุทรที่ลึกลงไป ส่งผลให้โครงสร้างความหนาแน่นของมหาสมุทรเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ถือเป็น “การปรับโครงสร้างใหม่ของพลวัตของมหาสมุทรใต้” 

“กระแสน้ำเย็นรอบขั้วโลกใต้” (Antarctic Circumpolar Current)
ที่มา: Environmental Research Letters

นอกจากนี้ยังต่อต้านอิทธิพลของการอุ่นขึ้นของมหาสมุทร ทำให้กระแสน้ำโดยรวมช้าลงมากถึง 20% ภายในปี 2050 ส่งผลกระทบในวงกว้างต่อรูปแบบภูมิอากาศโลก การกระจายความร้อนของมหาสมุทร และระบบนิเวศทางทะเล

กระแสน้ำในมหาสมุทรตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ระดับเกลือ รูปแบบลม และขอบเขตของน้ำแข็งในทะเล ดังนั้นสายพานลำเลียงมหาสมุทรทั่วโลกจึงเสี่ยงต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในหลาย ๆ ด้าน

ตามทฤษฎีแล้ว น้ำอุ่นรอบทวีปแอนตาร์กติกาน่าจะทำให้กระแสน้ำไหลเร็วขึ้น เนื่องจากความหนาแน่นเปลี่ยนแปลงและลมรอบทวีปแอนตาร์กติกาเป็นตัวกำหนดความแรงของกระแสน้ำ โดยน้ำอุ่นมีความหนาแน่นน้อยกว่า (หรือหนักกว่า) ที่น่าจะมากพอที่จะทำให้กระแสน้ำไหลเร็วขึ้น แต่จากการสังเกตจนถึงปัจจุบัน พบว่าความแรงของกระแสน้ำยังคงค่อนข้างคงที่ตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา

ร.ศ.บิชัคดัตตา กาเยน จากมหาวิทยาลัยเมลเบิร์น ผู้เขียนร่วมงานวิจัยอธิบายว่า เมื่อน้ำแข็งแอนตาร์กติกาละลาย น้ำจืดที่เย็นและไหลลงสู่มหาสมุทร น้ำจืดจะจมลงและกระจายไปทางเส้นศูนย์สูตร การไหลของน้ำจืดเหล่านี้ทำให้ความหนาแน่นของมหาสมุทรเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลให้การเคลื่อนที่ช้าลง

“มหาสมุทรเปรียบเสมือนเครื่องยนต์ มีความซับซ้อนและสมดุลอย่างมาก แต่หากระบบนี้พังลง อาจเกิดผลร้ายแรงตามมา เช่น สภาพภูมิอากาศแปรปรวนมากขึ้น โดยบางภูมิภาคมีความรุนแรงมากขึ้น และโลกร้อนเร็วขึ้นเนื่องจากความสามารถของมหาสมุทรในการทำหน้าที่เป็นตัวดูดซับคาร์บอนลดลง” ร.ศ.กาเยน กล่าว

กระแสน้ำที่อ่อนลงอาจทำให้มีน้ำอุ่นไหลลงไปทางใต้มากขึ้น ส่งผลให้แผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกาละลายเร็วขึ้น และส่งผลให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้น การละลายของน้ำแข็งที่เร็วขึ้นอาจทำให้กระแสน้ำอ่อนลงอีก ส่งผลให้กระแสน้ำไหลช้าลงอย่างรุนแรง

การหยุดชะงักนี้อาจขยายไปสู่รูปแบบภูมิอากาศของโลก ทำให้ความสามารถของมหาสมุทรในการควบคุมการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโดยการดูดซับความร้อนและคาร์บอนส่วนเกินในชั้นบรรยากาศลดลง

ขณะที่ ดร.ไทมัวร์ โซเฮล นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศและผู้ร่วมเขียนบทความกล่าวว่า การชะลอตัวอาจนำไปสู่ ​​“วงจรอุบาทว์” น้ำอุ่นจำนวนมากขึ้นจะไปถึงหิ้งน้ำแข็งแอนตาร์กติกา ทำให้น้ำแข็งละลายเร็วขึ้น และกระแสน้ำอ่อนลง

ผลที่ตามมาของกระแสน้ำรอบขั้วโลกแอนตาร์กติกาที่อ่อนลงนั้นร้ายแรงและกว้างไกล เนื่องจากกระแสน้ำเป็นกระแสน้ำหลักที่ไหลเวียนน้ำที่อุดมด้วยสารอาหารไปทั่วแอนตาร์กติกา กระแสน้ำจึงมีบทบาทสำคัญในระบบนิเวศของแอนตาร์กติกา

กระแสน้ำที่อ่อนลงอาจลดความหลากหลายทางชีวภาพและลดผลผลิตของการประมงที่ชุมชนชายฝั่งหลายแห่งพึ่งพาอาศัย นอกจากนี้สิ่งนี้อาจรบกวนระบบนิเวศและห่วงโซ่อาหารด้วย เนื่องจากกระแสน้ำในมหาสมุทรช่วยป้องกันไม่ให้สิ่งมีชีวิตต่างถิ่น เช่น สาหร่ายทะเลสายพันธุ์ทางใต้ ดินทางไปยังทวีปแอนตาร์กติกา หากกระแสน้ำหายไปสิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถแพร่พันธุ์ในทวีปนี้ได้

วิธีที่จะช่วยชะลอไม่ให้ปัญหาเหล่านี้เกิดขึ้นได้ ดร.โซเฮลระบุว่า ทั่วโลกจะต้องพยายามลดการปล่อยคาร์บอนลง บรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งจะช่วยจำกัดการละลายของน้ำแข็งแอนตาร์กติกา 

ดร.เอ็ดเวิร์ด ดอดดริดจ์ นักสมุทรศาสตร์กายภาพของมหาวิทยาลัยแทสเมเนีย ซึ่งไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ กล่าวว่าการศึกษานี้มีความสำคัญและน่าประหลาดใจ เนื่องจากการศึกษาก่อนหน้านี้ได้ระบุว่าส่วนทางเหนือของกระแสน้ำรอบขั้วโลกแอนตาร์กติกากำลังเร่งตัวขึ้นจากมหาสมุทรที่อุ่นขึ้น

ดอดดริดจ์กล่าวว่าเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องตรวจสอบวิธีการที่กระแสน้ำในมหาสมุทรอาจเปลี่ยนแปลงไป เนื่องจากความร้อนส่วนเกินมากกว่า 90% ที่กักเก็บไว้บนโลกถูกกักเก็บไว้ในมหาสมุทร ส่งผลให้ความร้อนเคลื่อนตัวไปในลักษณะที่ส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศและสภาพอากาศในสถานที่ต่าง ๆ ทั่วโลก

อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันบริเวณมหาสมุทรรอบ ๆ แอนตาร์กติกาได้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ขึ้นแล้ว โดยน้ำจืดที่กักเก็บไว้ในแผ่นน้ำแข็งและชั้นน้ำแข็งของแอนตาร์กติกากำลังละลายในอัตราที่เร่งขึ้น นับตั้งแต่ฤดูร้อนปี 2022 เป็นต้นมา เหลือน้ำแข็งที่ล้อมรอบทวีปนี้ต่ำกว่า 2 ล้านตารางกิโลเมตร ซึ่งถือว่าต่ำที่สุดในประวัติศาสตร์

ที่มา: Phys, The Conversation, The Guardian