มลพิษจากเรือเดินสมุทร

image

เป็นเวลากว่าทศวรรษที่นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็น “ร่องรอยของเรือ” ในภาพถ่ายดาวเทียมสีธรรมชาติของมหาสมุทร ร่องรอยที่สว่างและเป็นเส้นตรงท่ามกลางชั้นเมฆเกิดขึ้นมาจากการปล่อยละอองและก๊าซจากเรือ เป็นประจักษ์พยานที่ชัดเจนของมลพิษจากไอเสียจากเรือ และขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุร่องรอยของเรือเดินสมุทรที่เบาบางเกือบมองไม่เห็น

ข้อมูลจากเครื่องมือตรวจสอบโอโซน (OMI) ที่สร้างขึ้นในเนเธอร์แลนด์และฟินแลนด์บนดาวเทียม Aura ของ NASA แสดงร่องรอยยาวของระดับไนโตรเจนไดออกไซด์(NO2)ที่เพิ่มขึ้น ตามเส้นทางเดินเรือบางเส้นทาง ไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นหนึ่งในกลุ่มก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ที่มีปฏิกิริยาสูงที่เรียกว่า NOx ซึ่งทำให้เกิดฝุ่น PM2.5 และโอโซนที่ทำลายระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบทางเดินหายใจของมนุษย์ เครื่องยนต์สันดาปภายในอย่างเช่นที่ใช้ในการขับเคลื่อนเรือและยานยนต์เป็นแหล่งสำคัญของมลพิษไนโตรเจนไดออกไซด์

ภาพแผนที่ด้านบนอ้างอิงจากการวัด OMI ที่บันทึกได้ระหว่างปี พ.ศ.2548-2555 ร่องรอยของไนโตรเจนไดออกไซด์มีความโดดเด่นที่สุดในเส้นทางการเดินเรือในมหาสมุทรอินเดียระหว่างศรีลังกาและสิงคโปร์โดยปรากฏเป็นเส้นสีส้มที่แตกต่างจากระดับพื้นหลัง (อ่อนกว่า)ของไนโตรเจนไดออกไซด์ เส้นทางการเดินเรืออื่น ๆ ที่ผ่านอ่าวเอเดน ทะเลแดง และทะเลเมดิเตอร์เรเนียนยังแสดงระดับไนโตรเจนไดออกไซด์ที่สูงขึ้นเช่นเดียวกับเส้นทางเดินเรือจากสิงคโปร์ไปยังจุดต่างๆในจีน เส้นทางเดินเรือเหล่านี้ไม่ใช่เส้นทางที่แออัดพลุกพล่านเพียงแห่งเดียวในโลก แต่เป็นเส้นทางเดินเรือที่ชัดเจนที่สุดเนื่องจากการจราจรของเรือเดินสมุทรนั้นกระจุกตัวอยู่ตามเส้นทางที่มีการพัฒนาแล้วเป็นอย่างดี

มหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรแปซิฟิกเองก็มีการจราจรทางเรือหนาแน่น แต่เครื่องมือ OMI ไม่สามารถตรวจจับมลพิษไนโตรเจนไดออกไซด์ได้เนื่องจากเส้นทางเดินเรือมีความสม่ำเสมอน้อยกว่า ลักษณะของพื้นทวีปบังคับให้เรือเดินสมุทรวิ่งเข้าไปในแนวตรงแคบๆ ในมหาสมุทรอินเดีย ในขณะที่เรือเดินสมุทรในมหาสมุทรแอตแลนติกและแปซิฟิกมีแนวโน้มที่จะกระจายออกไปเป็นบริเวณกว้างเมื่อต้องเดินเรือหลบพายุ

นอกจากนี้ อากาศเหนือมหาสมุทรอินเดียทางตะวันออกเฉียงเหนือค่อนข้างบริสุทธิ์ มลพิษไนโตรเจนไดออกไซด์ที่หนักมาก (สีแดงเข้มในแผนที่) จากเมือง และกิจกรรมการขุดเจาะนอกชายฝั่งตามชายฝั่งของจีน ยุโรป และสหรัฐอเมริกา จะบดบังร่องรอยของมลพิษที่ปล่อยจากเรือซึ่งเครื่องมือ OMI ไม่อาจตรวจบันทึกได้ ในแผนที่ ภูมิภาคอาร์กติกเป็นสีเทาเนื่องจากไม่มีแสงในช่วงฤดูหนาวและมีเมฆมากในช่วงฤดูร้อนทำให้เครื่องมือ OMI ไม่สามารถบันทึกข้อมูลที่นำมาใช้ได้

พื้นที่เมืองและเขตอุตสาหกรรมไม่ใช่แหล่งกำเนิดเดียวของไนโตรเจนไดออกไซด์ การเผาในที่โล่งในแอฟริกาตอนใต้และลมตะวันตกที่พัดแรงทำให้ความเข้มข้นของมลพิษไนโตรเจนไดออกไซด์สูงขึ้นซึ่งเห็นเป็นแถบทอดยาวจากแอฟริกาตอนใต้ไปยังออสเตรเลีย (ในแอฟริกากลาง ลมตะวันออกจะพัดพาให้มลพิษจากการเกิดไฟไปยังมหาสมุทรแอตแลนติก ทำให้ความเข้มข้นของไนโตรเจนไดออกไซด์อยู่ในระดับต่ำเมื่อเทียบกับมหาสมุทรอินเดียตอนเหนือ)

การขนส่งสินค้าทางเรือจะก่อให้เกิดการปล่อยไนโตรเจนไดออกไซด์โดยรวมเพียงใดนั้นยังคงเป็นคำถามที่เปิดกว้างสำหรับนักวิทยาศาสตร์ การวิจัยชี้ให้เห็นว่า การคมนาคมขนส่งมีสัดส่วน 15 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ของการปล่อยไนโตรเจนไดออกไซด์ทั่วโลก นักวิทยาศาสตร์ใช้การสังเกตการณ์ผ่านเครื่องวัดบนดาวเทียมเพื่อลดความไม่แน่นอนในการประมาณการดังกล่าว

OMI ไม่ใช่เครื่องมือบนดาวเทียมเพียงชนิดเดียวที่สังเกตระดับไนโตรเจนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ เครื่องมือตรวจสอบโอโซนทั่วโลก (GOME) บนดาวเทียม ERS-2 และ MetOp-A ของ European Space Agency รวมถึงเครื่องมือ SCIAMACHY บนดาวเทียม Envisat ก็ทำการวัดที่คล้ายคลึงกัน ในปี 2555 นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ตีพิมพ์ผลการศึกษาที่รวมข้อมูลจากเครื่องมือทั้งสี่เพื่อแสดงให้เห็นว่าร่องรอยของไนโตรเจนไดออกไซด์ตามเส้นทางเดินเรือหลักเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องระหว่างปี 2546-2551 จากนั้นก็ลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากภาวะเศรษฐกิจถดถอยทั่วโลกและการลดปริมาณการเดินเรือ

อ้างอิง

  • deRuyter de Wildt, M., H. Eskes, and K. F. Boersma (2012, Jan. 5) The global economic cycle and satellite-derived NO2 trends over shipping lanes. Geophysical Research Letters.
  • Franke, K., Richter, A., Bovensmann, H., Eyring, V., Jöckel, P., Hoor, P., and Burrows, J. P. (2009) Ship emitted NO2 in the Indian Ocean: comparison of model results with satellite data. Atmospheric Chemistry and Physics.
  • Vinken, G., Boersma F. (2011) From ship smokestack to global air pollution: bridging the scales to better constrain ship NOx emissions from space. (PDF) Solas News.
  • Vinken, G., Boersma, F., Jacob, J., and Meijer, W. (2011) Accounting for non-linear chemistry of ship plumes in the GEOS-Chem global chemistry transport model. Atmospheric Chemistry and Physics.
  • Wang, C., Corbett, J., Firestone, J. (2008) Improving Spatial Representation of Global Ship Emissions Inventories. Environmental Science Technology.

ที่มา : NASA Earth Observatory image by Jesse Allen, using OMI NO2 data provided courtesy of Lok Lamsal, Aura Project Science Office. Caption by Adam Voiland, with information from Nickolay Krotkov, Anne Thompson, Geert Vinken, and Folkert Boersma.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s