ปีแล้งในผืนป่าอะเมซอน 2010 Drought in the Amazon Forest

ความแห้งแล้งมีผลต่อป่าเขตร้อนอย่างไร ต้นไม้รากลึกที่อยู่ผืนป่าอะเมซอนอันหลากหลายอาจทนแล้งได้ นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตว่าต้นไม้นั้นจริงๆ แล้วผลิใบมากขึ้นในช่วงฤดูแล้ง ทว่าความแห้งแล้งนั้นได้สุดขั้วมากกว่าวัฐจักรแล้งตามฤดูกาล และในปี 2005 ภ้ยแล้งทำให้ต้นไม้ไม่โตและตายลงในพื้นที่ที่ได้มีการศึกษาติดตามเป็นอย่างดีในผืนป่าอะเมซอน ด้วยผลการศึกษาที่ขัดแย้งกันว่าความแห้งแล้งที่มีผลกระทบอย่างไรต่อผืนป่าขนาดใหญ่นั้นยังเป็นคำถามทางวิทยาศาสตร์ที่ยังรอการค้นหา

ระหว่างเดือนกรกฎาคมและกันยายน 2010 ภัยแล้งอันรุนแรงเกิดขึ้นทั่วลุ่มน้ำอะเมซอน แม่น้ำเนโกร ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของแม่น้ำอะเมซอน ได้ลดลงถึงจุดต่ำสุดในรอบ 109 ปี เท่าที่มีการบันทึกไว้ และไฟป่าที่มิอาจควบคุมได้ก่อให้เกิดควันไฟปกคลุมไปทั่วพื้นที่ลุ่มน้ำ คำถามคือความแห้งแล้งมีผลกระทบต่อต้นไม้อย่างไร

ภาพข้างบนแสดงถึงคำตอบที่อาจเป็นไปได้ ภาพดังกล่าวเป็นการวัด “ความเขียว” ของพืชพรรณโดย Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) ของดาวเทียม Terra ขององค์การนาซา ชี้ให้เห็นถึงสภาพของพืชพรรณระหว่างเดือนกรกฎาคมถึงเดือนกันยายนปี 2010 เปรียบเทียบกับสภาพทั่วไปโดยเฉลี่ยของช่วงเวลาเดียวกันระหว่างปี 2000 และ 2009 (ยกเว้นปี 2005 ที่เป็นปีแห้งแล้งอีกปีหนึ่ง) ดัชนีพืชพรรณ(the vegetation indices) เป็นการวัดว่าการสังเคราะห์จะเกิดขึ้นมากน้อยเท่าไรโดยดูจากการที่ดาวเทียมจะบันทึกพืชพรรณจากใบได้มากน้อยเพียงใด ในปี 2010 ดัชนีพืชพรรณบันทึกค่าที่ตำ่กว่าเมื่อเทียบกับปีที่ผ่านมา ระบุว่าต้นไม้ภายใต้ความเค้นของความแห้งแล้งจะเกิดใบน้อยลงหรือมีคลอโรฟิลในใบไม้น้อยลง หรือเป็นไปได้ทั้งสองกรณี

แต่การวัดพืชพรรณเหนือผืนป่าเขตร้อนอาจไม่เป็นเรื่องตรงไปตรงมา ดัชนีพืชพรรณ (the vegetation index) นั้นพิจารณาจากแสงอินฟราเรดและแสงที่ตามนุษย์มองเห็นได้ที่พีชสะท้อนกลับออกสู่อวกาศ ผืนป่าที่หนาทึบของป่าเขตร้อนจะดูดซับแสงที่มองเห็นได้ไว้มากที่สุด จึงสะท้อนแสงในช่วงดังกล่าวได้น้อยออกสู่อวกาศซึ่งดาวเทียมสามารถวัดได้ ทำให้ยากที่จะคำนวณดัชนีพืชพรรณเมื่อเทียบกับระบบนิเวศอื่นๆ ขณะเดียวกัน ควันไฟก็เป็นตัวสะท้อนแสงที่มองเห็นได้ เมื่อมีควันในชั้นบรรยากาศในช่วงฤดูแล้ง แสงที่สะท้อนเพิ่มทำให้ดูเหมือนว่าผืนป่านั้นไม่สมบูรณืเหมือนที่ควรจะเป็น ในช่วงปีที่เกิดความแห้งแล้ง ควันจึงเป็นปัญหา และการที่ไฟป่านั้นเกิดขึ้นทั่วไปในสภาพที่แห้งแล้งและผืนป่าอะเมซอนนั้นก็ถูกปกคลุมไปด้วยควันแทบทั้งหมด

เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าวนี้ MODIS จึงทำการวัดละอองลอย(aerosols) และเมฆที่เป็นตัวก่อกวนการวัดดัชนีพืชพรรณ ในกรณีของภาพถ่ายดาวเทียมนี้ นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์หมอกควันและเมฆของภาพแต่ละภาพและเอาภาพที่ปะปนกันมากเกินไปออก การวัดที่เหลืออยู่ ทีมนักวิทยาศาสตร์สรุปว่าพื้นที่ป่า 1.68 ล้านตารางกิโลเมตรแสดงถึงสัญญานของความเค้นจากภัยแล้งหรือการลดลงของการสังเคราะห์แสง การวิเคราะห์อีกชุดหนึ่งใช้ข้อมูลปริมาณน้ำฝนซึ่งสรุปว่าต้นไม้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในช่วงความแห้งแล้งของปี 2010

การลดลงของต้นไม้มีผลในวงกว้าง ป่าเขตร้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งผืนป่าอะเมซอนนั้นเป็นแห่งเก็บคาร์บอนที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลก ป่าไม้ดึงเอาคาร์บอนจากบรรยากาศและเปลี่ยนเป็นสสารในต้นพืช หากป่าเขตร้อนแห้งลงภายใต้สภาวะอากาศที่เปลี่ยนแปลงไป ป่าไม้ก็จะปลดปล่อยคาร์บอนที่เก็บไว้ในเนื้อไม้ที่เน่าเปื่อยของต้นไม้ที่ตายแล้วออกสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งส่งผลต่อภาวะโลกร้อนมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะจัดการค้นหาว่าอะไรเกิดขึ้นกับป่าเขตร้อนในสภาพภูมิอากาศต่างๆ เมื่อความแห้งแล้งในป่าฝนเขตร้อนมีแนวโน้มที่จะเกิดมากขึ้น

อ้างอิง

1. Asner, G.P., and Alencar, A. (2010, August). Drought impacts on the Amazon forest: the remote sensing perspective. New Phytologist, 187 (3), 569-578.
2. Lewis, S.L., Brando, P.M., Phillips, O.L., van der Heijden, G.M.F., and Nepstad, D. (2011, February 4). The 2010 Amazon drought. Science, 331 (6017), 554.
3. Li, W., Fu, R., Juárez, R.I.N., and Fernandes, K. (2008, May). Observed change of the standardized precipitation index, its potential cause and implications to future climate change in the Amazon region. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 363 (1498), 1767-1772.
4. Phillips, O.L., et al. (2009, March 6). Drought sensitivity of the Amazon rainforest.Science, 323 (5919), 1344-1347.
5. Xu, L., Samanta, A., Costa, M.H., Ganguly, S., Nemani, R.R., and Myneni, R.B. (2011, April 8). Widespread decline in greenness of Amazonian vegetation due to the 2010 drought. Geophysical Research Letters, 38, L07402.

NASA Earth Observatory image created by Jesse Allen, using data provided courtesy of Ranga Myneni, Boston University. Caption by Holli Riebeek.

Instrument: 

Terra – MODIS