ในช่วงปลายยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้าย เมื่อธารน้ำแข็งหนาเป็นไมล์ที่กดทับบนพื้นผิวดินแล้วละลาย บางส่วนของนิวอิงแลนด์และแคนาดาตะวันออกจมอยู่ใต้น้ำ พื้นที่ลุ่มต่ำบางแห่งถูกน้ำท่วมและก่อตัวเป็นแอ่งทะเลภายใน เช่น ทะเลแชมเพลน

อีกหมื่นปีต่อมา เมื่อระดับน้ำทะเลสูงขึ้นเนื่องจากภาวะโลกร้อน นักวิทยาศาสตร์กำลังรวบรวมข้อมูลและสร้างแบบจำลองที่มีรายละเอียดมากขึ้นเพื่อทำความเข้าใจถึงกระบวนการที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลทั้งในระดับภูมิภาคและระดับท้องถิ่น เป้าหมายคือเพื่อคาดการณ์ว่าระดับน้ำทะเลจะเพิ่มขึ้นเมื่อใด ที่ไหน และเท่าใดในอีกทศวรรษและศตวรรษต่อไป เป็นชุดการคำนวณซึ่งขึ้นต่อกันและกันที่ซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อ

Anders Carlson นักภูมิอากาศบรรพกาลวิทยา (Paleoclimatologist) จาก Oregon Glaciers Institute กล่าวว่า “ผู้คนมักคิดว่าระดับน้ำทะเลเปรียบเสมือนอ่างอาบน้ำที่มีระดับน้ำขึ้นลงขึ้นอยู่กับน้ำที่ไหลออกจากก๊อกน้ำ ในความเป็นจริง คือเหมือนกับอ่างน้ำวนที่เปลี่ยนรูปร่าง เลื่อนขึ้นและลง และมีน้ำไหลเข้าและออกจากท่อระบายน้ำต่างๆ และด้านข้าง ในที่สุดน้ำจะไหลผ่านขอบอ่างบริเวณใดนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยที่แตกต่างหลากหลาย ยากที่จะบอกว่าน้ำจะล้นไปถึงไหน”

แม้จะมีความสลับซับซ้อน แต่ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์มีเพิ่มขึ้นอย่างมากในทศวรรษที่ผ่านมาถึงปัจจัยที่เป็นตัวกำหนดระดับน้ำทะเล เช่นเดียวกับการวัดการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำทะเลในอดีตและการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงในอนาคต

“เราสามารถบอกคุณได้ว่ามหาสมุทรอุ่นขึ้นมากเพียงใดในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา และมีพื้นที่ที่มีน้ำเข้าไปแทนในปริมาณเท่าใด เรามีดาวเทียมและเครื่องมืออื่นๆ ที่วัดและสังเกตการณ์ได้” เบ็น แฮมลิงตัน หัวหน้าทีมว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลของ NASA กล่าว “ปัจจัยอื่นๆ หลายประการที่ส่งผลต่อระดับน้ำทะเลก็เช่นเดียวกัน เช่น มวลของมหาสมุทร ความเค็ม และปริมาณน้ำที่กักเก็บไว้บนบก”

ฐานองค์ความรู้ที่เพิ่มมากขึ้นเหล่านี้ คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) ได้ตีพิมพ์ถึงการคาดการณ์ของการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลด้วยระดับความเชื่อมั่นที่มากขึ้น รายงานในปี 2562 IPCC คาดการณ์ว่า (กราฟด้านบนสุด) การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลเฉลี่ยทั่วโลกจะอยู่ที่ 0.6-1.1 เมตร(1-3 ฟุต) ภายในปี 2643 (หรือ 15 มิลลิเมตรต่อปี) หากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกยังอยู่ในอัตราที่สูง (RCP8.5) ภายในปี 2954 ระดับน้ำทะเลจะเพิ่มขึ้น 5 เมตร ภายใต้ภาพฉายอนาคตในกรณีที่เลวร้ายที่สุด หากประเทศต่างๆ ช่วยกันลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลงอย่างมาก(RCP2.6) IPCC คาดการณ์ว่าระดับน้ำทะเลจะเพิ่มขึ้น 0.3-0.6 เมตร ภายในปี 2643

ภาพฉายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกแบบใหม่ที่เรียกว่า Representative Concentration Pathway หรือวิถีความเข้มข้นตัวอย่าง ได้ถูกรวบรวมและพัฒนาเพื่อใช้ในรายงานการประเมินครั้งที่ 5 ของ IPCC (The Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change หรือ AR5) ภาพฉายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกแบบใหม่นี้ มี 4 ภาพฉาย ได้แก่ ภาพฉายที่ไม่พิจารณาการลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวน 1 ภาพฉาย และพิจารณาการลดก๊าซเรือนกระจกในระดับที่แตกต่างกันจำนวน 3 ภาพฉาย โดยชื่อแต่ละภาพฉายเขียนแทนด้วย RCP และตามด้วยตัวเลขที่แสดงถึงแรงบังคับการแผ่รังสีโดยประมาณในปี ค.ศ. 2100 (พ.ศ. 2643)  มีหน่วยเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร โดยภาพฉายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกแบบใหม่นี้ ใช้เป็นแรงขับเคลื่อนในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศสำหรับจำลองภาพการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคตเพื่อศึกษาผลกระทบและความเปราะบางที่อาจเกิดขึ้นได้

ปัจจัยต่างๆ ที่ทำให้การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำทะเลมีผลต่อพื้นที่ระดับภูมิภาคและระดับท้องถิ่น ปัจจัยต่างๆ เช่น การที่แผ่นดินยกตัวขึ้นหรือทรุดตัวลง อันเนื่องมาจากรอยแยกของเปลือกโลกและกิจกรรมของมนุษย์ ; ความผิดปกติของแรงโน้มถ่วง ที่อาจส่งผลให้มีส่วนที่นูนขึ้นและส่วนที่เว้าลงของผิวทะเล ; ความแตกต่างของอุณหภูมิและความเต็มของน้ำทะเล ; การเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำที่ถูกกักเก็บบนแผ่นดิน ; กระบวนการปรับเปลี่ยนของพื้นผิวโลกอันเนื่องมาจากการเคลื่อนตัว การสูญเสียและการเพิ่มเติมของมวลน้ำแข็งบนแผ่นดิน และการเปลี่ยนแปลงของการพังทลายของดินและปริมาณตะกอนที่พัดพาโดยกระแสน้ำไปยังชายฝั่งทะเล

พื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำจะเปลี่ยนแปลงอย่างไรนั้นเป็นประเด็นที่สลับซับซ้อนและเป็นผลสืบเนื่องต่อกันและกันที่เฉพาะเจาะจง ผู้คนหลายสิบล้านคนอาศัยอยู่ในเขตพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำทั่วโลก (เช่น ปากแม่น้ำกฤษณะของอินเดียที่แสดงด้านบน) และพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำหลายแห่งกำลังทรุดตัวลง(จมลง) ซึ่งมักมีอัตราการทรุดตัวเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของอัตราเฉลี่ยการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล การทรุดตัวเกิดจากปัจจัยหลายอย่างร่วมกัน เช่น การตกตะกอนตามธรรมชาติ การสูบน้ำบาดาลและการขุดเจาะน้ำมัน และน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นของโครงสร้างอาคาร การสร้างเขื่อนในตอนบนของลุ่มน้ำและการจัดการที่ดินอาจทำให้พื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำขาดดินตะกอนที่จำเป็นในการป้องกันการกัดเซาะชายฝั่ง

แต่เป็นการยากที่จะคาดเดารูปแบบการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์—และการทรุดตัวของพื้นดิน—ในทศวรรษหรือหลายศตวรรษนับจากนี้ การคาดการณ์ IPCC จำนวนมากไม่ได้พยายามรวมการประมาณการการทรุดตัวนี้ ส่วนหนึ่งเนื่องจากความไม่แน่นอนในการใช้ประโยชน์ที่ดินในอนาคตและพฤติกรรมของมนุษย์ และเนื่องจากไม่มีข้อมูลขนาดใหญ่ที่พร้อมใช้งานเกี่ยวกับการเคลื่อนตัวของพื้นดินในแนวตั้งเพื่อป้อนเข้าไปในแบบจำลองการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล

ข้อมูลการเคลื่อนตัวของแผ่นดินในปัจจุบันจะไม่ขาดแคลนอันเนื่องมาจากการเปิดตัวภารกิจ NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar (NISAR) ในปี 2565 เรดาร์จะทำการวัดการเคลื่อนตัวของแผ่นดินรายวัน ซึ่งผู้เชี่ยวชาญระดับน้ำทะเล เช่น Manoochehr Shirzaei แห่งเวอร์จิเนียเทคกล่าวว่าจะนำไปสู่การปรับปรุงที่สำคัญในการคาดการณ์การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลในระดับภูมิภาค

ในทำนองเดียวกัน ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้สำรวจพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำมิสซิสซิปปี้ที่จมลงอย่างรวดเร็วเพื่อทำความเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงของตะกอนและพืชพรรณส่งผลต่อพื้นที่อย่างไร นักวิทยาศาสตร์ที่เข้าร่วมในแคมเปญ Delta-X ของ NASA ได้รวบรวมข้อมูลหลายประเภทเพื่อพัฒนาและปรับเทียบแบบจำลองว่าพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำอาจตอบสนองต่อระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นในศตวรรษหน้าได้อย่างไร

การทรุดตัวของแผ่นดินจากกิจกรรมของมนุษย์และอัตราการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลเป็นสัญญาณแจ้งเหตุร้ายสำหรับเมืองต่างๆ ที่ตั้งอยู่ในสามเหลี่ยมปากแม่น้ำหลายแห่ง” เชอร์ไซกล่าว “สถานที่ต่างๆ เช่น นิวออร์ลีนส์ กัลกัตตา ย่างกุ้ง กรุงเทพมหานคร โฮจิมินห์ และจาการ์ตาจะต้องเผชิญกับแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นจากน้ำท่วมและการรุกของน้ำเค็มอย่างไม่ต้องสงสัย”

ถึงกระนั้น ภาพระยะยาว—อีกหลายร้อยปีข้างหน้า—ไม่น่าจะชัดเจนอย่างสมบูรณ์ “เมื่อคุณนึกถึงผลกระทบในอนาคตของการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล คุณต้องพิจารณาด้วยว่าผู้คนจะทำอะไรเพื่อรับมือ” แฮมลิงตันกล่าว บางประเทศ เช่น เนเธอร์แลนด์และสหรัฐอเมริกา ได้สร้างกำแพงทะเลและระบบควบคุมน้ำที่ซับซ้อนแล้ว ที่ปกป้องสามเหลี่ยมปากแม่น้ำที่มีความเสี่ยง เช่น แม่น้ำไรน์และแซคราเมนโต-ซาน โจอาควิน พวกเขามีแนวโน้มที่จะสร้างเสริมระบบเหล่านี้ต่อไปเมื่อระดับน้ำทะเลสูงขึ้น ในพื้นที่สามเหลี่ยมปากแม่น้ำอื่น ๆ เช่น กฤษณะ (ด้านบน) หรือคงคาในอินเดีย เจ้าพระยาในประเทศไทย และ แม่น้ำโขงในเวียดนาม การป้องกันชายฝั่งยังจำกัดอยู่มาก

“เหตุผลที่ผู้คนในชุมชนวิทยาศาสตร์กำลังทำงานอย่างหนักในการคาดการณ์การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลในระดับภูมิภาคก็คือ หากเราทำให้ถูกต้อง ก็จะเปิดโอกาสให้เมืองและประเทศต่างๆ ได้เตรียมความพร้อมรับมือ” แฮมลิงตันกล่าว “แม้ว่าการคาดการณ์ในระยะยาวอาจจะมีความไม่แน่นอน แต่ก็เป็นเงื่อนไขที่สำคัญที่ปิดช่องว่างความแตกต่างระหว่างพื้นที่ที่สามารถรับมือกับการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลได้สำเร็จและพื้นที่ที่เผชิญกับผลกระทบมากที่สุด”

แปลเรียบเรียงจาก NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens, using Landsat data from the U.S. Geological Survey and sea level rise projections courtesy of Benjamin Hamlington/NASA/JPL-Caltech. Story by Adam Voiland.