‘ก๊าซเรือนกระจก’ ทำ ‘ยุคน้ำแข็งครั้งใหม่’ เลื่อนไปนับแสนปี ระบบโลกหลุดสมดุล

นักวิทยาศาสตร์พบว่า “ยุคน้ำแข็งครั้งใหม่” เริ่มก่อตัวเมื่อ 2,000 ปีก่อน แต่ผลการศึกษาล่าสุดพบว่า กิจกรรมของมนุษย์และ “การปล่อยก๊าซเรือนกระจก” จากการเผาผลาญเชื้อเพลิงฟอสซิล ได้หยุดยั้งกระบวนการทางธรรมชาติที่ดำเนินมาหลายล้านปี จนทำให้การเริ่มต้นของ ยุคน้ำแข็งครั้งต่อไปต้องหยุดชะงักลงโดยบังเอิญ

ในอดีตเมื่อประมาณ 20,000 ปีก่อน ในช่วงที่ยุคน้ำแข็งครั้งล่าสุดเจริญถึงขีดสุด แผ่นน้ำแข็งลอเรนไทด์เคยปกคลุมพื้นที่กว่า 30% ของทวีปอเมริกาเหนือ โดยแผ่ขยายตั้งแต่ขั้วโลกเหนือลงมาถึงรัฐอิลลินอยส์ และรัฐนิวยอร์ก ของสหรัฐ ในบางพื้นที่มีความหนามากกว่า 3 กิโลเมตร

เมื่อเข้าสู่สมัยโฮโลซีน ซึ่งเป็นช่วงอบอุ่นที่เริ่มขึ้นเมื่อราว 11,700 ปีก่อน แผ่นน้ำแข็งลอเรนไทด์ได้ละลายและหดตัวลงเรื่อย ๆ จนกระทั่งถึงจุดที่มีขนาดเล็กที่สุดเมื่อประมาณ 3,000-3,560 ปีก่อน ทว่าเมื่อราว 2,000 ปีก่อน หมวกน้ำแข็งบาร์นส์ ซึ่งปัจจุบันตั้งอยู่บนเกาะบัฟฟิน ในดินแดนนูนาวุต ประเทศแคนาดา กลับเริ่มขยายตัวขึ้นใหม่อีกครั้งตามธรรมชาติ เนื่องจากการลดลงของแสงอาทิตย์ในฤดูร้อนบริเวณซีกโลกเหนือ จนนักวิทยาศาสตร์ระบุว่าเป็นการเริ่มต้นก้าวแรกของยุคน้ำแข็งครั้งใหม่ของโลก 

ทีมนักวิทยาศาสตร์สามารถแกะรอยประวัติศาสตร์สภาพภูมิอากาศในอดีตได้ จากคุณลักษณะพิเศษเฉพาะตัวของหมวกน้ำแข็งบาร์นส์ โดยหมวกน้ำแข็งแห่งนี้ยึดติดแน่นกับหินดานเบื้องล่าง และไม่เคลื่อนไถลเหมือนธารน้ำแข็งทั่วไป ส่งผลให้มันทำหน้าที่เหมือน “ตู้แช่แข็งยักษ์” ที่สตัฟฟ์ซากพืชโบราณ เช่น มอสส์ ที่เคยเจริญเติบโตบนพื้นดินในอดีตไว้อย่างสมบูรณ์ เมื่อตอนที่น้ำแข็งขยายตัวทับพวกมัน

คณะนักวิจัยมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย เก็บตัวอย่างซากมอสส์โบราณจำนวน 88 ตัวอย่างที่เพิ่งปรากฏขึ้นจากการละลายของน้ำแข็ง นำมาหาอายุด้วยเทคนิคคาร์บอนรังสีหรือคาร์บอน-14 ควบคู่กับการใช้วิธีวัดการรับรังสีคอสมิกจากไอโซโทปรังสีเบริลเลียม-10 (Beryllium-10) ในตัวอย่างหิน 35 ชิ้น เพื่อระบุช่วงเวลาการหดตัวและการขยายตัวของน้ำแข็ง

ดร.ยอร์ก เชเฟอร์ นักธรณีเคมีภูมิอากาศจากสถาบันสังเกตการณ์โลกลามอนต์-โดเฮอร์ตี แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ผู้ร่วมวิจัย ได้อธิบายถึงความสำคัญของการค้นพบครั้งนี้ว่า "แนวทางของเราช่วยให้เรามองเห็นการเติบโตของแผ่นน้ำแข็งตั้งแต่แรก ซึ่งช่วยให้เราเข้าใจว่ากระบวนการสร้างธารน้ำแข็งรอบใหม่เกิดขึ้นอย่างไร และแผ่นน้ำแข็งลอเรนไทด์ก่อตัวขึ้นใหม่อีกครั้งอย่างไร”

จากข้อมูลซากพืชโบราณพบว่า หมวกน้ำแข็งบาร์นส์ได้ขยายตัวอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาเกือบ 2,000 ปี และมีการเติบโตพุ่งสูงเป็นพิเศษในช่วงฤดูร้อนที่หนาวเย็นระหว่างปี 1780-1880 ทว่าเมื่อมาถึงช่วงทศวรรษ 1960 ภาวะโลกร้อนอันเกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลได้ทำให้อุณหภูมิฤดูร้อนสูงขึ้นจนเกินขีดจำกัด ส่งผลให้น้ำแข็งละลายในฤดูร้อนมากกว่าสะสมในฤดูหนาว และย้อนวัฏจักรการขยายตัว 2,000 ปีให้กลายเป็นการหดตัวอย่างรวดเร็ว

ดร.นิโคลัส ยัง นักธรณีเคมีและนักภูมิอากาศวิทยาบรรพกาลจากสถาบันสังเกตการณ์โลกลามอนต์-โดเฮอร์ตี แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ซึ่งเป็นหัวหน้าทีมวิจัย กล่าวว่า “มันเพิ่งเริ่มต้นขึ้น ทุกอย่างเป็นไปตามปรกติ ธารน้ำแข็งรอบใหม่กำลังจะเกิดขึ้น แต่แล้วมันกลับหยุดลง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าพวกเราได้ทำลายระบบของโลกรุนแรงเพียงใด”

ความเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็วนี้ สร้างความตกตะลึงแก่วงการวิทยาศาสตร์ ดร.แอนดรูว์ วิกเคิร์ต รองศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมจากมหาวิทยาลัยมินนิโซตา ทวิน ซิตี้ส์ ซึ่งไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับงานวิจัย ให้ความเห็นว่า “แม้ในช่วงที่เราเพิ่งเริ่มเร่งการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เราได้สร้างความเสียหายมากพอที่จะทำให้แผ่นน้ำแข็งหลักของอเมริกาเหนือเริ่มถดถอยแล้ว นั่นเป็นเรื่องที่มีความหมายอย่างยิ่ง”

อย่างไรก็ตาม นักวิชาการบางท่านยังคงมีความเห็นโต้แย้งในประเด็นกรอบเวลา ดร.อันเดรย์ กาโนโปลสกี นักฟิสิกส์จากสถาบันวิจัยผลกระทบสภาพภูมิอากาศพ็อตสแดม ชี้ให้เห็นว่า การเติบโตของหมวกน้ำแข็งบาร์นส์เพียงอย่างเดียวยังไม่เพียงพอที่จะสรุปว่าวัฏจักรยุคน้ำแข็งครั้งใหม่ได้เริ่มขึ้นและถูกยกเลิกไปแล้ว โดยแบบจำลองภูมิอากาศของเขาแสดงให้เห็นว่า ตามวัฏจักรธรรมชาติแล้ว ยุคน้ำแข็งครั้งต่อไปไม่น่าจะเกิดขึ้นภายในอีก 50,000 ปีข้างหน้า แม้จะไม่มีภาวะโลกร้อนก็ตาม

ถึงกระนั้น คณะผู้เชี่ยวชาญนำโดย ดร.ยัง ยืนยันว่าการขยายตัวรอบแรกสุดของแผ่นน้ำแข็งควรถือเป็นจุดเริ่มต้นของยุคน้ำแข็ง โดยไม่จำเป็นต้องรอให้แผ่นน้ำแข็งขนาดยักษ์ครอบคลุมทวีปก่อน นอกจากนี้ ผลการศึกษานี้สอดคล้องกับนักวิทยาศาสตร์ในยุคทศวรรษ 1970 ที่เคยทำนายไว้ว่าโลกกำลังเข้าสู่ยุคน้ำแข็ง แต่ถูกผู้ที่ไม่เชื่อเรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหยิบยกมาโจมตี

ดร.ยัง ระบุว่านักวิทยาศาสตร์ในยุคนั้นคาดการณ์ได้ถูกต้องแล้ว เพียงแต่กระบวนการธรรมชาตินั้นได้ถูกก๊าซเรือนกระจกขัดขวางไว้เสียก่อน อีกทั้ง ดร.ยัง ชี้ให้เห็นถึงความเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานของระบบโลกด้วยความกังวลว่า “ตอนนี้เราไม่สามารถคาดเดาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติใด ๆ ได้อีกแล้ว”

การที่มนุษย์ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเข้าสู่บรรยากาศในปริมาณมหาศาล ส่งผลกระทบรุนแรงกว่า “วัฏจักรมิลานโควิช” (Milankovitch Cycles) การเปลี่ยนแปลงระยะยาวของตำแหน่งและลักษณะวงโคจรของโลกที่มีต่อดวงอาทิตย์ ซึ่งส่งผลต่อปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่โลกได้รับในแต่ละพื้นที่และแต่ละฤดูกาล ซึ่งจะช่วยให้ขั้วโลกเย็นลงตามธรรมชาติ

แบบจำลองสภาพภูมิอากาศพยากรณ์ว่า หากแนวโน้มภาวะโลกร้อนยังคงดำเนินต่อไป หมวกน้ำแข็งบาร์นส์จะสูญเสียพื้นที่สะสมหิมะไปทั้งหมดและอาจละลายหายไปอย่างสมบูรณ์ภายในอีกประมาณ 300 ปี ซึ่งการสูญสิ้นของซากแผ่นน้ำแข็งลอเรนไทด์ชิ้นสุดท้ายนี้ จะส่งผลให้จุดศูนย์กลางการก่อตัวของธารน้ำแข็งในอเมริกาเหนือหายไปอย่างถาวร

แม้ว่าฟังดูเหมือนมนุษย์ช่วยให้โลกพ้นจากความหนาวเย็น แต่ ดร.ยัง ได้เตือนสติว่า งานวิจัยนี้ไม่ควรถูกตีความว่าภาวะโลกร้อนได้ “ช่วยชีวิตมนุษยชาติจากยุคน้ำแข็ง” เนื่องจากกระบวนการเกิดยุคน้ำแข็งตามธรรมชาติต้องใช้เวลาหลายหมื่นปี จึงจะส่งผลกระทบต่อชีวิตประจำวัน แต่สิ่งที่เกิดขึ้นในปัจจุบันกลับแสดงให้เห็นว่ามนุษย์ได้ผลักดันระบบธรรมชาติของโลกให้หลุดออกจากสมดุลเดิมอย่างน่าตกใจ

ด้าน ดร.ฌอน มาร์คอตต์ ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์โลกจากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน เขียนเสนอมุมมองในวารสาร Science ว่า การปล่อยก๊าซเรือนกระจกของมนุษย์ในปัจจุบันและอนาคต อาจส่งผลให้การเกิดยุคน้ำแข็งครั้งต่อไปต้องถูกเลื่อนออกไปนานหลายแสนปี โดยจำนวนวัฏจักรยุคน้ำแข็งที่จะถูกข้ามไปนั้น ขึ้นอยู่กับการตัดสินใจและปริมาณการปล่อยคาร์บอนของมนุษยชาติเอง

ที่มา: CNN, Gizmodo, Lamont-Doherty Earth Observatory, Times of India, Wired, ZME Science