นักวิจัย NASA พบว่าอุณหภูมิน้ำทะเลที่สูงขึ้นกำลังเร่งการละลายของธารน้ำแข็งบริเวณ Greenland

นักวิจัยของภารกิจ OMG ที่ไม่ใช่ Oh My God แต่เป็น Oceans Melting Greenland ของ NASA เป็นภารกิจที่ศึกษาการละลายของธารน้ำแข็งทั้งทางอากาศและทางน้ำ ซึ่งจากการวิจัยเมื่อไม่นานมานี้พบว่าธารน้ำแข็งในบริเวณ Greenland กำลังถูกน้ำทะเลอุ่นจากมหาสมุทรกัดเซาะจนทำให้ฐานน้ำแข็งละลายจมลงทะเลในบริเวณฟยอร์ด (Fjords) ใน Greenland ซึ่งการละลายเช่นนี้เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้น้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้น อ้างอิงจากงานวิจัย Ocean forcing drives glacier retreat in Greenland ซึ่งศึกษาเรื่องน้ำทะเลอุ่นในบริเวณฟยอร์ดที่ทำให้น้ำแข็งใน Greenland ละลาย

ช่วง 1992 ถึง 2017 OMG ได้สำรวจธารน้ำแข็ง (Ice Glaciers) ด้วยดาวเทียมไปกว่า 226 ธาร พบว่าธารน้ำแข็งกว่า 74 ธารจากทั้งหมดซึ่งอยู่ในบริเวณฟยอร์ดมีส่วนเกี่ยวข้องกับการละลายของธารน้ำแข็ง ในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา OMG ได้เริ่มการสำรวจการละลายของธารน้ำแข็งผ่านทางอากาศและทางน้ำ พบว่าการละลายของธารน้ำแข็งส่วนใหญ่เป็นการละลายแบบ “Undercutting” ซึ่งเกิดขึ้นในบริเวณฟยอร์ด ซึ่งฟยอร์ดคือบริเวณที่เป็นอ่าวเล็ก ๆ ซึ่งถูกน้ำกัดเซาะจนเว้าเข้าไปเป็นช่องแคบ ข้าง ๆ มีเชิงเขาล้อมรอบ

Geirangerfjord ในประเทศนอร์เวย์ – ที่มา Fgmedia

ปัจจุบัน Greenland เป็นส่วนหนึ่งของแผ่นน้ำแข็ง 2 แผ่นที่ใหญ่ที่สุดในโลก เป็นที่อยู่ของน้ำแข็งที่หนากว่า 3 กิโลเมตร น้ำแข็งพวกนี้จะมีแผ่นน้ำแข็งส่วนหนึ่งที่จะคอยละลายกลายเป็นน้ำไหลลงทะเลหรือแตกออกจากธารน้ำแข็งลงทะเลไปละลายตลอดเวลา แต่น้ำแข็งเหล่านี้ก็จะถูกเติมโดยหิมะที่ตกลงมา เกิดเป็นวัฏจักรน้ำแข็งขึ้นโดยเฉพาะเมื่อจำนวนน้ำแข็งที่ละลายลงไปในทะเลเท่ากับหิมะที่ตกลงมาใหม่ อย่างไรก็ตามจากการศึกษาพบว่าวงจรพวกนี้เสียสมดุลไปตั้งแต่ปี 1990 แล้ว Greenland เริ่มเสียน้ำแข็งจากการละลายมากกว่าการที่มีน้ำมาแข็งตัวบนธารน้ำแข็ง ทำให้ธารน้ำแข็งค่อย ๆ ละลายจากขอบเข้าไปเรื่อย ๆ จึงเรียกว่า “Retreating glacier” ซึ่งสาเหตุหลักเกิดจากการละลายแบบ Undercutting

การสำรวจ Fjords ทางอากาศในบริเวณชายฝั่งของ Greenland ซึ่งพื้นที่นี้เป็นพื้นที่ที่เกิดการละลายแบบ Undercut ขึ้นจากน้ำทะเลอุ่น น้ำสีน้ำตาลคือตะกอนที่ติดอยู่ในฐานของธารน้ำแข็งซึ่งถูกละลายโดยน้ำอุ่นและลอยขึ้นมาบนพื้นผิว – ที่มา NASA/JPL-Caltech

การละลายแบบ Undercutting เกิดขึ้นเมื่อน้ำทะเลในบริเวณธารน้ำแข็งแบ่งชั้นกันเป็นชั้นที่มีอุณหภูมิต่ำและเย็นอยู่ข้างบน ส่วนชั้นข้างล่างเป็นน้ำเค็มอุ่น ซึ่งน้ำอุ่นนี้จะค่อย ๆ กัดเซาะเข้าไปในฐานของธารน้ำแข็ง เมื่อถึงจุดหนึ่งฐานของธารน้ำแข็งไม่สามารถรับน้ำหนักของน้ำแข็งข้างบนที่ไม่ละลายได้ ธารน้ำแข็งข้างบนก็จะถล่มลงไปในทะเลที่สุด จากการศึกษาพบว่ายิ่งธารน้ำแข็งใหญ่และลึกเท่าไหร่ การละลายแบบ Undercutting ยิ่งเพิ่มขึ้นด้วยเช่นกัน หมายความว่ายิ่งฟยอร์ดที่มีธารน้ำแข็งลึกเท่าไหร่ น้ำแข็งบริเวณนั้นจะยิ่งละลายเร็วกว่าเดิม

หลักการของการละลายแบบ Undercutting คือ การละลายของน้ำแข็งเหนือพื้นผิวของธารน้ำแข็ง อย่างที่เราได้บอกไปว่าธารน้ำแข็งจะถูกละลายและไหลลงทะเลตลอดเวลาเป็นวงจร ซึ่งน้ำที่ละลายออกจากธารน้ำแข็งพวกนี้เป็นน้ำจืดและไม่มีเกลือทะเลปนอยู่ ในขณะที่น้ำทะเลมีเกลือผสมอยู่ทำให้น้ำทะเลมีความหนาแน่นกว่าน้ำจืดที่ละลายออกมา เมื่อเป็นเช่นนั้นจึงเกิดการแยกตัวกันของน้ำขึ้นเป็นชัดบนและล่าง โดยที่ชั้นบนคือน้ำจากธารน้ำแข็ง ชั้นล่างคือน้ำทะเล

เรือสำรวจความเค็มและความลึกของน้ำในบริเวณฟยอร์ดของ Greenland – ที่มา NASA

สองปัจจัยที่ทำให้เกิดการละลายแบบ Undercut คือ อุณหภูมิของมหาสมุทรและวัฏจักรการละลายของน้ำแข็งในฤดูร้อนที่น้ำทะเลถูกแสงอาทิตย์ทำให้น้ำทะเลอุ่นขึ้น เมื่อเกิดการแบ่งชั้นของน้ำขึ้น น้ำทะเลซึ่งมีความหนาแน่นกว่าจึงจมลงส่วนน้ำจากธารน้ำแข็งที่ไม่มีเกลือปนและหนาแน่นน้อยกว่าจึงลอยตัวเหนือน้ำทะเล น้ำทะเลที่มีอุณหภูมิสูงจึงเริ่มกัดเซาะฐานของธารน้ำแข็ง เมื่อมันกัดไปเรื่อย ๆ จนธารน้ำแข็งแตกหัก จึงเกิดการถล่มของธารน้ำแข็งแบบ Undercut ขึ้นนั่นเอง

การละลายของธารน้ำแข็งแบบ Undercut – ที่มา NASA

การคาดการณ์การละลายของน้ำแข็งส่วนใหญ่ไม่ได้คำนึงถึงการละลายจากการ Undercut ไปด้วย จึงทำให้โมเดลการละลายอาจคลาดเคลื่อนและต่ำกว่าความเป็นจริงอย่างน้อย 2 เท่า นอกจากนี้การวิจัยยังพบว่าที่ธารน้ำแข็งพวกนี้ไม่เคยฟื้นตัวแต่กลับยิ่งละลายไปมากขึ้นเรื่อย ๆ เป็นเพราะว่าการเพิ่มของอุณหภูมิมหาสมุทรทั่วโลกอย่างต่อเนื่อง ระหว่างปี 1998 ถึง 2007 อุณหภูมิมหาสมุทรเฉลี่ยเพิ่มขึ้นถึง 2 องศาเซลเซียส และถึงแม้อุณหภูมิมหาสมุทรจะเริ่ม Stabilize และหยุดเพิ่มขึ้นช่วงปี 2008 ถึง 2017 ความเสียหายจากการกัดเซาะโดยน้ำทะเลต่อธารน้ำแข็งก็ยังค่อย ๆ ซึ่งเกิดขึ้นก่อนหน้านี้ก็ยังส่งผลอย่างต่อเนื่อง เพราะว่าฐานของธารน้ำแข็งถูกละลายไปแล้ว ธารน้ำแข็งก็เพียงแค่รอเวลาที่ฐานของมันจะแตกและถล่มลงเท่านั้น คล้ายระเบิดเวลาที่สะสมมาและรอการระเบิดไปเรื่อย ๆ

ธารน้ำแข็งที่แตกออกมาจากแผ่นน้ำแข็งหลักลงสู่ทะเล – ที่มา NASA/JPL-Caltech

ตั้งแต่ปี 2016 OMG ทำการสำรวจพื้นที่ในบริเวณ Greenland ต่อไปด้วยการวัดความเค็มและอุณหภูมิของน้ำในจุดต่าง ๆ รอบ ๆ ชายฝั่ง Greenland ทุก ๆ ฤดูร้อน ตอนนี้เป็นปีที่ 6 แล้ว OMG ก็เริ่มหย่อน Probe สำรวจความเค็มและอุณหภูมิของน้ำกว่า 300 ตัว จากอากาศยานในพื้นที่ฟยอร์ดที่เรือสำรวจไม่สามารถเข้าถึงได้เพื่อเก็บค่าต่าง ๆ ของน้ำที่เป็นประโยชน์ต่อการสร้างโมเดลและวิจัยการละลายของธารน้ำแข็งต่อไป

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

Warming Seas Are Accelerating Greenland’s Glacier Retreat