ผลกระทบของน้ำแข็งละลายต่อทุ่งทุนดราอาร์กติกและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ: สาเหตุและผลที่ตามมา

การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณสูงก่อให้เกิดปัญหามากมายสำหรับมนุษยชาติเนื่องจากทำให้ภาวะเรือนกระจกทวีความรุนแรงขึ้น เป็นผลให้อุณหภูมิสูงขึ้นและเสาละลายซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อหลายชีวิต

หนึ่งในพื้นที่ที่กำลังศึกษาคืออลาสก้าโดยเฉพาะทุนดรา ตั้งแต่ปี พ.ศ. 1975 ปริมาณ CO2 ที่ปล่อยออกมาจากน้ำแข็งละลายเพิ่มขึ้นถึงร้อยละ 70ตามรายงานขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติซึ่งรู้จักกันในชื่อย่อในภาษาอังกฤษว่า NASA

การศึกษาซึ่งนำโดย Roisin Commane นักวิจัยด้านบรรยากาศของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดเผยให้เห็นว่า อุณหภูมิที่สูงขึ้นและน้ำแข็งละลายอาจทำให้มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นในทุ่งทุนดราซึ่งจะยิ่งทำให้ภาวะโลกร้อนเลวร้ายลงอย่างไม่ต้องสงสัย เนื่องจากดินที่อยู่เหนือละติจูด 60 องศาเหนือมีคาร์บอนในรูปของอินทรียวัตถุจากพืชที่ตายอยู่เป็นจำนวนมาก

คอมเมนอธิบายว่า ในช่วงฤดูร้อนของอาร์กติก ดินละลายและจุลินทรีย์จะย่อยสลายสารอินทรีย์นี้ ส่งผลให้เกิด CO2 ในปริมาณมาก- แม้ว่าพื้นดินจะแข็งตัวอีกครั้งในเดือนตุลาคม แต่สารประกอบนี้ยังคงปล่อยออกมาในปริมาณมากอย่างต่อเนื่องจนพื้นดินแข็งตัวอย่างสมบูรณ์ หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของน้ำแข็งละลายต่อทุ่งทุนดราอาร์กติก คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ การละลายของมหาสมุทรแอนตาร์กติกและอิทธิพลต่อการก่อตัวของเมฆ.

ด้วยเหตุนี้ อากาศอุ่นขึ้นซึ่งทำให้ทุนดราต้องใช้เวลานานถึงสามเดือนในการแช่แข็งเมื่อก่อนใช้เวลาแค่เดือนเดียวเท่านั้น นอกจากนี้ ข้อมูลที่รวบรวมจากหอสังเกตการณ์ยังแสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งทำให้อุณหภูมิในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาวอบอุ่นขึ้น ปรากฏการณ์นี้ซึ่งเกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อนยังส่งผลกระทบต่อ น้ำแข็งอาร์กติกในฤดูหนาว.

ดังนั้น ดินในทุ่งทุนดราจึงทำหน้าที่เป็นตัวขยายการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ดังที่กล่าวไว้ในการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบของน้ำแข็งละลายต่อทุ่งทุนดราในอาร์กติก

คุณสามารถอ่านการศึกษา ที่นี่ (เป็นภาษาอังกฤษ)

ภัยคุกคามเพิ่มเติมต่อทุ่งทุนดรา

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่ใช่ความท้าทายเพียงอย่างเดียวที่ทุ่งทุนดราต้องเผชิญ มีปัจจัยหลายประการที่เป็นภัยคุกคามต่อระบบนิเวศ โดยแต่ละปัจจัยก็มีส่วนทำให้เกิดความไม่มั่นคงไม่เหมือนกัน

มลพิษในบรรยากาศ

มลพิษทางอากาศส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมของพื้นที่ทุนดราในหลายๆ ทาง จากการศึกษาวิจัยในปี 2018 พบว่าเมฆอาร์กติกมีความอ่อนไหวต่อมลพิษทางอากาศเป็นพิเศษ ซึ่งกระตุ้นการก่อตัวของเมฆและมีผลทำให้เมฆปกคลุม คาร์บอนดำจากเครื่องยนต์ดีเซล ไฟ และกระบวนการเผาไหม้อื่นๆ อาจเกาะบนหิมะ ทำให้ความสามารถในการสะท้อนแสงแดดลดลง และทำให้หิมะละลายเร็วขึ้น การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอันเนื่องมาจากมลพิษนี้อาจเกี่ยวข้องกับการศึกษาวิจัยด้วย คลื่นเคลวินและผลกระทบต่อการละลายของทวีปแอนตาร์กติกา.

กิจกรรมทางอุตสาหกรรม

อุตสาหกรรมน้ำมัน ก๊าซ และการทำเหมืองสามารถทำลายแหล่งที่อยู่อาศัยของทุ่งทุนดราที่เปราะบางได้ การเจาะบ่อน้ำสามารถทำให้ชั้นดินเยือกแข็งละลายได้ ขณะที่ยานพาหนะขนาดหนักและการก่อสร้างท่อส่งน้ำมันอาจทำให้ดินเสียหายและป้องกันไม่ให้พืชพรรณกลับมาอีก กิจกรรมนี้ยังเพิ่มความเสี่ยงของการรั่วไหลของสารพิษ และสิ่งสำคัญคือต้องทราบว่า การละลายของชั้นดินเยือกแข็งในอาร์กติกทำให้เกิดก๊าซมีเทน- การทดสอบแผ่นดินไหวเพื่อการสำรวจน้ำมันและก๊าซในช่วงทศวรรษ 80 ได้ทิ้งร่องรอยไว้บนพื้นที่ทุนดราซึ่งยังคงมองเห็นได้หลายทศวรรษต่อมา

สายพันธุ์รุกรานและสายพันธุ์อพยพ

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลให้ประชากรสัตว์พื้นเมืองในทุ่งทุนดราอาร์กติกบางสายพันธุ์ เช่น กวางแคริบู (หรือกวางเรนเดียร์) ลดลง โดยส่งเสริมการแพร่กระจายของปรสิตและโรคต่างๆ และสร้างความเสียหายต่อแหล่งอาหาร แต่สัตว์สายพันธุ์อื่นเช่น แมงมุมพุ่มไม้และแมงมุมหมาป่าก็ยังคงเจริญเติบโตได้ดี

โดยทั่วไปแล้วสุนัขจิ้งจอกแดงจะพบได้ทางใต้มากกว่า โดยจะอพยพขึ้นไปทางเหนือในทุ่งทุนดรา และแย่งอาหารและอาณาเขตกับสุนัขจิ้งจอกอาร์กติก แม้ว่าสายพันธุ์ต่างถิ่นจะยังมีเพียงไม่กี่สายพันธุ์ที่หยั่งรากลงในอาร์กติก แต่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้มีความเสี่ยงที่สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเพิ่มขึ้น และกิจกรรมของมนุษย์ ทั้งใกล้และไกล สามารถเปลี่ยนสมดุลได้ เนื่องจากห่านหิมะได้เรียนรู้ที่จะหากินในที่ดินทำกินแทนที่จะอยู่ในป่าซึ่งเป็นเส้นทางอพยพ จำนวนห่านหิมะที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจึงคุกคามที่จะทำให้แหล่งทำรังในทุ่งทุนดราของห่านหิมะเสื่อมโทรมลง

ผลกระทบจากการละลายของชั้นดินเยือกแข็ง

ชั้นดินเยือกแข็ง (Permafrost) คือชั้นดินที่ยังคงแข็งตัวมาอย่างน้อย 2 ปี โดยพบได้ในพื้นที่ส่วนใหญ่ของอลาสก้า แคนาดา และไซบีเรีย ซึ่งผู้คนซึ่งส่วนใหญ่เป็นชุมชนพื้นเมืองอาศัย ทำงาน และล่าสัตว์มาเป็นเวลาหลายร้อยปี เมื่ออุณหภูมิโลกสูงขึ้น ชั้นดินเยือกแข็งจะละลายอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้คาร์บอนและก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ส่งผลให้ภาวะโลกร้อนรุนแรงขึ้น เพื่อให้เข้าใจถึงผลที่ตามมาได้ดียิ่งขึ้น ภาวะโลกร้อนจากอาร์กติกส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศโลกจำเป็นต้องพิจารณาการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้

ผลกระทบต่อโครงสร้างพื้นฐานและชีวิตประจำวัน

การละลายของชั้นดินเยือกแข็งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อชุมชนที่ต้องพึ่งพาอาศัยพื้นที่ดังกล่าว โครงสร้างพื้นฐาน เช่น ถนน บ้าน และท่อส่งน้ำมัน ได้รับภัยคุกคาม เมื่อพื้นดินที่เคยมั่นคงกลับไม่มั่นคง สิ่งนี้อาจนำไปสู่การอพยพของชุมชนทั้งหมดและอาจถูกบังคับให้ย้ายออกไป

การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ชี้ให้เห็นว่าชุมชนชาวพื้นเมืองอลาสก้าเช่น Tuktoyaktuk กำลังประสบกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้โดยตรง โดยที่ดินทรุดตัวและถูกกัดเซาะ ส่งผลให้บ้านของพวกเขาตกอยู่ในอันตราย ดร. ซูซาน นาตาลี นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์วิจัยสภาพอากาศวูดเวลล์ กล่าวว่าการเข้าถึงน้ำสะอาดกำลังกลายเป็นเรื่องยากขึ้น เนื่องจากแม่น้ำและทะเลสาบไม่แข็งตัวในช่วงฤดูหนาวอีกต่อไป

การปล่อยจุลินทรีย์และผลกระทบของจุลินทรีย์

เมื่อชั้นดินเยือกแข็งละลาย จุลินทรีย์ที่เคยอยู่ในสภาวะหลับใหลก็จะถูกปล่อยออกมาด้วยเช่นกัน สิ่งนี้ก่อให้เกิดความเสี่ยงทางชีวภาพที่ไม่คาดคิด รวมถึงการปล่อยไวรัสและแบคทีเรียที่อาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และสัตว์

การเกิดขึ้นของเชื้อโรคโบราณอาจส่งผลกระทบที่ไม่อาจคาดเดาได้ต่อสุขภาพของประชาชน จุลินทรีย์บางชนิดถูกทำให้ไม่ทำงานมานานหลายพันปีแล้ว และอาจปรากฏขึ้นมาอีกครั้งในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง สิ่งที่น่ากังวลอยู่ที่การแพร่ระบาดของโรคที่อาจส่งผลต่อประชากรในท้องถิ่นและในพื้นที่อื่นๆ

การเปลี่ยนแปลงในวัฏจักรคาร์บอนและไนโตรเจน

สถานการณ์ดินเยือกแข็งยังส่งผลต่อวงจรคาร์บอนและไนโตรเจนในบริเวณขั้วโลกเหล่านี้ด้วย การละลายของชั้นดินเยือกแข็งมีบทบาทสำคัญในการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เช่น CO2 และมีเทน ซึ่งมาจากการสลายตัวของสารอินทรีย์

ในซีกโลกเหนือ คาดว่ามีคาร์บอนที่ถูกกักเก็บไว้ประมาณ 1,7 ล้านล้านตัน ในชั้นดินเยือกแข็ง เมื่อน้ำแข็งละลาย คาร์บอนก็จะถูกปล่อยออกมา ส่งผลให้โลกร้อนขึ้นในวงจรป้อนกลับที่ทำให้สถานการณ์เลวร้ายลง เพื่อให้เข้าใจได้ดียิ่งขึ้น ผลที่ตามมาจากการละลายของน้ำแข็งในอาร์กติกเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องตรวจสอบวงจรเหล่านี้ต่อไป

ปรากฏการณ์โลกร้อนอาร์กติก

อาร์กติกกำลังร้อนขึ้นในอัตราที่รวดเร็วมากกว่าภูมิภาคอื่นใดบนโลก งานวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าอาร์กติกกำลังอุ่นขึ้นเร็วกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลกถึง 4 เท่า ซึ่งหมายความว่าอุณหภูมิในฤดูหนาวจะอบอุ่นขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ภาวะโลกร้อนนี้เกิดจากก๊าซเรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นและการเปลี่ยนแปลงของชั้นน้ำแข็งและหิมะ ซึ่งส่งผลต่อการสะท้อนแสงของพื้นผิวโลก (ค่าสะท้อนแสง)

ปรากฏการณ์นี้ไม่เพียงแต่ส่งผลต่อสภาพอากาศในท้องถิ่นเท่านั้น แต่ยังมีผลกระทบต่อระดับโลกด้วย การละลายของน้ำแข็งในทะเล เช่น ส่งผลให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น และการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของกระแสน้ำในมหาสมุทรและการหมุนเวียนของบรรยากาศ

แนวทางแก้ไขและการดำเนินการในอนาคต

เพื่อปกป้องถิ่นที่อยู่อาศัยของทุ่งทุนดราและต่อสู้กับภาวะโลกร้อน จำเป็นต้องลดมลพิษอันเป็นอันตรายที่ทำให้โลกร้อนขึ้นโดยการยกเลิกเชื้อเพลิงฟอสซิล มาตรการอื่น ๆ ได้แก่ การสร้างสถานที่หลบภัยและการปกป้องสำหรับสายพันธุ์และภูมิภาคบางชนิด รวมถึงการจำกัดหรือห้ามกิจกรรมอุตสาหกรรม

สภาอาร์กติก ซึ่งเป็นเวทีระหว่างรัฐบาลสำหรับประเทศในอาร์กติก ได้จัดตั้งกลุ่มทำงานเพื่อศึกษาและป้องกันการแพร่กระจายของสัตว์ต่างถิ่นในภูมิภาค นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องนำกลยุทธ์การปรับตัวมาใช้เพื่อช่วยให้ชุมชนท้องถิ่นเผชิญกับความท้าทายของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งมีการวิเคราะห์ในการศึกษาวิจัย การปรับตัวของพืชต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ.

การมีส่วนร่วมของชุมชนท้องถิ่นเป็นสิ่งสำคัญ ในการออกแบบโซลูชัน เนื่องจากพวกเขามีความรู้แบบดั้งเดิมและทางปฏิบัติเกี่ยวกับการจัดการสภาพแวดล้อมอย่างยั่งยืน ความร่วมมือนี้สามารถอำนวยความสะดวกในการพัฒนากลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในการอนุรักษ์ทุ่งทุนดราและบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ