‘อึเพนกวิน’ ช่วยให้โลกเย็นลง เกิดเมฆช่วยสะท้อนแสงแดดมากขึ้น

“นกเพนกวิน” หลายล้านตัวกินอาหารและผสมพันธุ์ในแอนตาร์กติกา พวกมันจึงทิ้งมูลนกไว้เป็นจำนวนมาก และเนื่องจากอาหารหลักของเพนกวินเหล่านี้คือ ปลาและคริลล์เป็นอาหาร มูลนกเพนกวินจึงมีของเสียในรูปไนโตรเจน ที่สลายตัวเป็นแอมโมเนียจำนวนมาก

เมื่อแอมโมเนียจำนวนมหาศาลนี้ถูกรวมเข้ากับสารประกอบซัลเฟอร์จากมหาสมุทร จะก่อตัวเป็นเมฆภายในไม่กี่ชั่วโมง

แบบจำลองคอมพิวเตอร์ก่อนหน้านี้พบว่าเมฆที่ประกอบด้วยมูลนกทะเลในอาร์กติกทำให้พื้นดินเย็นลง แต่ผู้เขียนการศึกษากล่าวว่าจำเป็นต้องมีการสังเกตเพื่อยืนยันผลกระทบต่อสภาพอากาศ เมฆเหล่านี้อาจมีผลทำให้เย็นลงหรืออุ่นขึ้นแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับว่าเมฆเหล่านี้ตั้งอยู่บนมหาสมุทรหรือบนน้ำแข็ง

แมทธิว บอยเออร์ หัวหน้าคณะผู้จัดทำการศึกษาและผู้สมัครปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยเฮลซิงกิกล่าวว่า “ในธรรมชาติมีการเชื่อมโยงระหว่างสิ่งต่าง ๆ ที่ไม่คาดคิดมาก่อน และนี่ก็เป็นหนึ่งในนั้น”

ที่ฐานทัพมารัมบิโอบนคาบสมุทรแอนตาร์กติกา บอยเยอร์และทีมวิจัยวัดความเข้มข้นของแอมโมเนียจากอาณานิคมเพนกวินอาเดลีจำนวน 60,000 ตัวในเดือนมกราคม 2023 พวกเขาพบว่ามูลนกเป็นแหล่งแอมโมเนียที่สำคัญบนชายฝั่ง และมีมากกว่าแอมโมเนียจากมหาสมุทรใต้ด้วยซ้ำ 

เมื่อลมพัดมาจากทิศทางของอาณานิคมเพนกวิน เครื่องมือของทีมวิจัยซึ่งอยู่ห่างออกไป 5 ไมล์ สามารถวัดความเข้มข้นของแอมโมเนียได้สูงถึง 13.5 ส่วนต่อพันล้านส่วน ซึ่งมากกว่าระดับทั่วไปถึง 1,000 เท่า 

ความเข้มข้นนี่ยังไม่จางหายไปง่าย ๆ นักวิจัยกลับมาวัดความเข้มข้นของแอมโมเนียอีกครั้ง ในช่วงเดือนปลายเดือนกุมภาพันธ์ ที่เพนกวินออกจากพื้นที่ไปแล้วร่วมเดือน แต่ความเข้มข้นก็ยังสูงกว่าระดับปรกติมากกว่า 100 เท่า

ในช่วงที่แอมโมเนียเพิ่มสูงขึ้น ทีมงานก็เห็นหมอกเป็นช่วง ๆ ซึ่งพวกเขาสรุปได้ว่าเกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของอนุภาคในอากาศที่สูงขึ้น โดยหมอกใช้เวลาในการก่อตัวประมาณ 3-4 ชั่วโมง เนื่องจากสารเคมีในมูลนกช่วยเร่งการก่อตัวของเมฆ สารประกอบกำมะถันจากแพลงก์ตอนพืชจากมหาสมุทรรวมกับแอมโมเนียและไดเมทิลอะมีนจากมูลนก ซึ่งเร่งการก่อตัวของอนุภาคในเมฆได้ 10,000 เท่า

ยังไม่ชัดเจนว่าเมฆมีผลต่อสภาพอากาศอย่างไร เมฆดูดซับรังสีจากทั้งดวงอาทิตย์และจากดาวเคราะห์ เมฆส่วนใหญ่บนโลกมีผลในการทำให้เย็นลง โดยสะท้อนแสงแดดกลับออกไปสู่อวกาศ แต่บอยเออร์กล่าวว่าน้ำแข็งสะท้อนแสงได้ดีมากและยังแผ่รังสีออกมาด้วย หากเมฆสะท้อนแสงได้น้อยกว่าน้ำแข็งด้านล่าง เมฆอาจกักเก็บความร้อนนั้นไว้และเพิ่มความอบอุ่นให้กับพื้นผิวได้

แต่แบบจำลองคอมพิวเตอร์จากการศึกษาครั้งก่อน ชี้ให้เห็นว่าผลกระทบสุทธิน่าจะทำให้พื้นผิวเย็นลง ตามข้อมูลจากการศึกษาในปี 2016 ได้ศึกษาเมฆเหนืออาร์กติกจากมูลนกทะเลและแสดงให้เห็นผลกระทบจากความเย็นเหนือพื้นที่ดังกล่าว ซึ่งเกิน 1 วัตต์ต่อตารางเมตรใกล้กับอาณานิคมนกทะเลขนาดใหญ่

“เราสามารถตั้งสมมติฐานว่าเมฆจะทำให้เกิดผลกระทบจากความเย็น เพราะโดยทั่วไปแล้ว นั่นคือผลกระทบที่ชัดเจนที่สุดของเมฆในชั้นบรรยากาศ” บอยเออร์ตั้งเป้าจะสังเกตการณ์เพิ่มเติมกล่าว

เพนกวินสายพันธุ์ที่ใหญ่กว่า หรืออาณานิคมที่มีเพนกวินจำนวนมาก (บางอาณานิคมมีมากถึงหลายแสนตัว) อาจก่อให้เกิดเมฆที่ใหญ่กว่านี้ บอยเยอร์กล่าวว่าเมฆที่ใหญ่กว่ามักจะมีละอองน้ำมากกว่าแต่เล็กกว่า และสะท้อนแสงแดดได้มากกว่า แถมเมฆเหล่านี้ยังไม่ก่อให้เกิดฝนตกมากนัก

สอดคล้องกับผลการทดลองในห้องแล็บของ เคน คาร์สลอว์ นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศจากมหาวิทยาลัยลีดส์ ที่แสดงให้เห็นว่าก๊าซที่ปล่อยออกมาจากมูลนกช่วยสร้างอนุภาคในชั้นบรรยากาศได้

อนุภาคในอากาศหรือเมฆที่เกิดจากมูลนกเหล่านี้ ไม่น่าจะส่งผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แม้ว่าจะเปลี่ยนแปลงไปมากก็ตาม แต่การทำความเข้าใจก๊าซมูลนกเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากก๊าซเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของชั้นบรรยากาศตามธรรมชาติ

“การทำความเข้าใจว่าสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติเหล่านี้มีความสำคัญมาก เนื่องจากเป็นพื้นฐานที่เราใช้ในการวัดและทำความเข้าใจผลกระทบของมนุษย์ต่อสภาพภูมิอากาศ การสังเกตเหล่านี้ถือเป็นอีกส่วนหนึ่งของปริศนาที่จะช่วยปรับปรุงวิธีการแสดงเมฆในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ” คาร์สลอว์กล่าว

ยังไม่ชัดเจนว่าการปล่อยมูลนกเหล่านี้จะเปลี่ยนไปอย่างไรในอนาคตหากจำนวนเพนกวินเปลี่ยนไป ตามข้อมูลของสหภาพสากลว่าด้วยการอนุรักษ์ (IUCN) ประชากรนกเพนกวินประมาณ 12 สายพันธุ์กำลังลดลง ต่างจากเพนกวินอาเดลีที่เป็นหนึ่งในไม่กี่สายพันธุ์ที่มีจำนวนเพิ่มขึ้น

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะทราบมานานแล้วว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศที่เกิดจากมนุษย์ส่งผลกระทบต่ออาร์กติกอย่างไร แต่แนวโน้มในแอนตาร์กติกากลับไม่แน่นอนจนกระทั่งเมื่อไม่นานนี้ ทวีปที่ขึ้นชื่อว่าหนาวเย็นที่สุด กลับต้องเผชิญกับฤดูร้อนที่มีน้ำแข็งทะเลละลายมากที่สุดเป็นประวัติการณ์ถึง 3 ครั้ง ในช่วงเวลาเพียง 7 ปี

การเปลี่ยนแปลงในพื้นที่ของแอนตาร์กติกาและอาร์กติกส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศทั่วโลก การละลายของแผ่นน้ำแข็งทั้งสองแผ่นส่งผลต่อระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นทั่วโลก ซึ่งคาดว่าจะทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นอีก 1 เมตรภายในปี 2100 แต่ละพื้นที่จะไม่เท่ากัน โดยบางพื้นที่ได้รับผลกระทบจากผลกระทบดังกล่าวแล้ว

“มหาสมุทรและนกเพนกวินมีอิทธิพลต่อบรรยากาศและส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศในพื้นที่ของแอนตาร์กติกาด้วย การเปลี่ยนแปลงในพื้นที่ของแอนตาร์กติกาจะส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศทั่วโลก” บอยเยอร์กล่าว

ที่มา: ABCNews, Euro News, Phys, The Washington Post