แอนตาร์กติกาละลายในวันที่ร้อนที่สุดที่มีการบันทึกในประวัติศาสตร์

ในวันที่ 6 กุมภาพันธุ์ 2563 สถานีตรวจวัดสภาพอากาศรายงานอุณหภูมิที่ร้อนที่สุดเท่าที่มีการบันทึกในประวัติศาสตร์สำหรับทวีปแอนตาร์กติก เทอร์โมมิเตอร์ที่สถานีวิจัย Esperanza ด้านปลายสุดของคาบสมุทรแอนตาร์ติกขึ้นสูงถึง 18.3°C (64.9°F) หรือประมาณอุณหภูมิที่เมืองลอสแอนเจอลิสในวันเดียวกัน ความร้อนนำไปสู่การละลายของธารน้ำแข็งในบริเวณแถบนั้นในวงกว้าง

อุณหภูมิที่สูงขึ้นมาถึงในวันที่ 5 กุมภาพันธุ์ และยาวไปจนถึงวันที่ 13 กุมภาพันธุ์ ปี พ.ศ.2563 ภาพด้านบนแสดงการละลายของธารน้ำแข็งที่ปกคลุมเกาะ Eagle จับภาพโดยอุปกรณ์ Operational Land Imager (OLI) บนดาวเทียม Landsat 8 ในวันที่ 4 และ 13 กุมภาพันธุ์ พ.ศ.2563

ความร้อนแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในแผนที่ด้านล่าง ซึ่งแสดงอุณหภูมิในบริเวณคาบสมุทรแอนตาร์กติกในวันที่ 9 กุมภาพันธุ์ 2563 แผนที่ทำขึ้นจากแบบจำลอง Goddard Earth Observing System (GEOS) และแสดงอุณหภูมิอากาศในระดับที่สูงจากพื้น 2 เมตร (ประมาณ 6.5 ฟุต) พื้นที่สีแดงเข้มคือจุดที่แบบจำลองแสดงอุณหภูมิที่เกิน 10°C (50°F).

Mauri Pelto นักธารน้ำแข็งวิทยาที่ Nichols College สังเกตว่า ระหว่างปรากฎการณ์ความร้อน ธารนำแข็งประมาณ 1.5 ตารางกิโลเมตร ละลายกลายเป็นน้ำ(แสดงเป็นสีฟ้า) จาก แบบจำลองสภาพภูมิอากาศ เกาะ Eagle เจอกับการละลายของธารน้ำแข็งสูงสุด—30 มิลลิเมตร (1 นิ้ว)—ในวันที่ 6 กุมภาพันธุ์ ในภาพรวม พื้นที่ที่ธารน้ำแข็งปกคลุมบนเกาะ Eagle ละลาย 106 มิลลิเมตร(4 นิ้ว) จาก 6-11 กุมภาพันธุ์ ราวร้อยละ 20 ของการสะสมหิมะตามฤดูกาลในแถบนี้นั้นเกิดการละลายในเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นบนเกาะ Eagle

“ผมไม่เคยเห็นพื้นที่บนธารน้ำแข็งที่มีการละลายกลายเป็นแอ่งน้ำอย่างรวดเร็วนี้ในแอนตาร์กติกมาก่อน ” Pelto กล่าว “คุณสามารถเห็นปรากฏการณ์นี้ที่อะลาสกาหรือกรีนแลนด์ แต่ไม่ใช่ที่แอนตาร์ติก” เขายังใช้ภาพถ่ายดาวเทียมเพื่อติดตามการละลายบนพื้นผิวของธารน้ำแข็งรอบๆ พื้นที่ธารน้ำแข็ง Boydell

Pelto ตั้งข้อสังเกตุว่า การละลายอย่างรวดเร็วมีสาเหตุจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่สูงมากกว่าจุดเยือกแข็ง การที่อากาศอุ่นขึ้นเป็นเวลานานนั้นไม่ปรากฎขึ้นในแอนตาร์ติกจนกระทั่งมาถึงศตวรรษที่ 21 และกลายมาเป็นเรื่องปกติในช่วงปีสองปีที่ผ่านมา

อากาศที่ร้อนขึ้นในเดือนกุมภาพันธุ์ ปี พ.ศ.2563 มีสาเหตุจาก ปัจจัยด้านอุตุนิยมวิทยาหลายประการ แนวความกดอากาศสูงมีศุนย์กลางอยู่หนือเคปฮอนในช่วงต้นของเดือนและทำให้อุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้น โดยทั่วไป กระแสลม Southern Hemisphere westerlies ซึ่งเป็นแถบของกระแสลมแรงจัดที่พัดวนอยู่รอบทวีปช่วยกันคาบสมุทรจากมวลอากาศร้อน อย่างไรก็ตาม กระแสลมดังลมกล่าวอ่อนตัวลงทำให้อากาศอบอุ่นเขตร้อนข้ามทะเลใต้และเข้ามาถึงพืดน้ำแข็งได้ นอกจากนี้ อุณหภูมิผิวน้ำทะเลในพื้นที่ยังสูงกว่าค่าเฉลี่ยประมาณ 2-3 °C.

กระแสลม foehn winds ที่อุ่นและแห้งยังมีส่วนกับเหตุการณ์นี้ ลม Foehn เป็นกระแสลมกรรโชกแรงที่ทำให้เกิดลมพายุตามที่ลาดชันบนเทือกเขา และมักหอบเอาอากาศอุ่นมาด้วย ในเดือนกุมภาพันธุ์ที่ผ่านมา กระแสลมหมุนตะวันตกวิ่งเข้ามายังคาบสมุทร Antarctic Peninsula Cordillera และลมพัดขึ้นไปบนเทือกเขา อากาศที่เย็นโดยทั่วไปและรวมตัวกันเป็นฝนและเมฆหิมะ เมื่อมีไอน้ำรวมตัวกันเป็นน้ำหรือนำ้แข็ง ความร้อนจะถูกระบายออกสู่อากาศโดยรอบ อากาศที่อุ่นและแห้งนี้จะเคลื่อนที่ลงจากด้านหนึ่งของเทือกเขา นำเอาความร้อนมายังบางส่วนของคาบสมุทร อากาศที่แห้งขึ้นหมายถึงมวลเมฆที่ลอยต่ำน้อยลงและมีแสงอาทิตย์ส่องตรงลงมามากขึ้นทางด้านตะวันออกของเทือกเขา

Rajashree Tri Datta นักวิจัยด้านบรรยากาศที่ NASA’s Goddard Space Flight Center กล่าวว่า“สองสิ่งที่ทำให้การละลายของธารน้ำแข็งที่เกิดจากกระแสลม foehn (a foehn-induced melt) เกิดมากขึ้นคือลมที่แรงขึ้นและอุณหภูมิที่สูงขึ้น” การที่มีมวลอากาศอุ่นขึ้นในบรรยากาศทั่วไปและในมหาสมุทร เป็นเงื่อนไขที่เหนี่ยวนำให้เกิดเหตุการณ์กระลม foehn

คลื่นความร้อนในเดือนกุมภาพันธุ์เป็นสาเหตุประการหนึ่งของการละลายของพืดน้ำแข็งช่วงฤดูร้อนปี พ.ศ.2562-2563 จากความร้อนที่เกิดขึ้นในเดือนพฤศจิกายน 2562 และมกราคม 2563 “ถ้าคุณคิดว่ามันเป็นเหตุการณ์เดียวในเดือนกุมภาพันธุ์ มันก็ไม่สลักสำคัญอะไร ” Pelto กล่าว “มันสำคัญมากขึ้นเมื่อเหตุการณ์เหล่านี้เกิดถี่ขึ้น “

ที่มา : NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens, using Landsat data from the U.S. Geological Survey and GEOS-5 data from the Global Modeling and Assimilation Office at NASA GSFC. Story by Kasha Patel.

เมืองใหญ่ริมฝั่งทะเลจะจมอยู่ใต้น้ำหรือไม่?

เป็นเรื่องของช่วงเวลา ในปี 2001 IPCC คาดการณ์ว่าระดับน้ำทะเลจะเพิ่มขึ้นจาก 90 มิลลิเมตรไปจนถึง 880 มิลลิเมตรภายในปี 2100 ช่วงเวลากว้างนับ 100 ปีนี้แสดงถึงความไม่แน่นอนว่าจะมีการควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างไร ธารน้ำแข็งและพืดน้ำแข็งจะละลายมากน้อยเพียงไหน การคาดการณ์สูงสุดนั้นคาดว่า พื้นที่ลุ่มต่ำของเมืองบางเมืองจะจมอยู่ใต้น้ำ และถึงแม้ว่าการเพิ่มขึ้นของน้ำทะเลจะอยู่ในระดับปานกลาง แต่พายุและคลื่นสูงก็จะเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดปัญหาได้

คำถามที่ใหญ่กว่านั้น คือ อะไรจะเกิดขึ้นหลังจากปี 2100 หากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกยังเพิ่มขึ้นในช่วงศตวรรษนี้ พืดน้ำแข็งกรีนแลนด์อาจจะตกอยู่ในวัฏจักรของการละลายที่ไม่อาจหยุดยั้งได้ ซึ่งจะทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้นมากกว่า 7 เมตร กระบวนการดังกล่าวนี้ต้องใช้เวลา ซึ่งอาจเป็น 2-3 ศตวรรษ ไม่มีใครสรุปได้ชัดเจนในขั้นนี้ แต่หากเวลานั้นมาถึง เมืองต่างๆ อันเป็นที่รักยิ่งของพวกเราก็ยากที่จะอยู่รอด

 

หิมะแห่งคีลีมานจาโร (Snow of Kilimanjaro)

คงไม่เกินเลยไปนัก หากจะกล่าวว่าเออร์เนสต์ เฮมิงเวย์ (Ernest Hemingway) ไม่ได้คิดถึงเรื่อง ‘ปรากฏการณ์เรือนกระจก’ ในขณะที่เขาเขียนเรื่องของชายคนหนึ่งที่ทิ้งร่างไร้วิญญาณซึ่งเน่าเปื่อยไว้ใกล้กับเทือกเขาที่ซึ่งหิมะที่ปกคลุมบนยอดกำลังจะหายไป เรื่องสั้นคลาสสิกของเฮมิงเวย์ที่ชื่อ ‘หิมะแห่งคีลิมานจาโร (Snow of Kilimanjaro)’ ขณะนี้เป็นผลงานมาตรฐานของภาพลักษณ์ว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

แท้จริงแล้วหิมะที่ปกคลุมยอดเขาที่สูงที่สุดของทวีปแอฟริกากำลังหายไปอย่างรวดเร็ว นี่เป็นกระบวนการที่เริ่มขึ้นมาหลายทศวรรษแล้วก่อนที่เฮมิงเวย์จะจับปากกาเขียนเรื่องของเขา ในจำนวนยอดเขา 3 แห่งที่ประกอบเป็นคีรีมานจาโรอันมหึมา มีเพียงยอดเดียว คือ คิโบ (Kibo) ความสูง 5,893 เมตร ซึ่งเป็นยอดที่สูงที่สุดที่ยังมีน้ำแข็งปกคลุม

หิมะบนยอดคิโบลดขนาดลงร้อยละ 80 ในช่วงศตวรรษที่ 20 และมีการรายงานว่า ความหนาของชั้นหิมะก็ลดลงในอัตราราว 50 เซนติเมตรต่อปีนับตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ถึงแม้ว่ายอดภูเขาจะมีหิมะปกคลุมในช่วงฤดูหนาว แต่การหดตัวของหิมะที่มีอย่างต่อเนื่องในระยะยาวนำไปสู่การคาดการณ์ที่ค่อนข้างจะเที่ยงตรงว่า หิมะบนคีลีมานจาโรจะหายไปในช่วงระหว่างปี พ.ศ. 2558-2563

อาจเรียกได้ว่า ‘คีลีมานจาโร’ เป็นตำราว่าด้วย ‘การเกิดความร้อนและการละลาย’ ซึ่งได้กลายเป็นประเด็นที่เรียกความสนใจ นำไปสู่หัวข้อในการถกเถียงเชิงจิตวิญญาณในหมู่นักวิจัยด้านธารน้ำแข็ง รวมถึงเป็นหัวข้อนิยมของผู้ที่สงสัยเรื่องโลกร้อน ซึ่งคาดประมาณการหายไปของหิมะบนยอดเขาเพียงยอดเดียวเพื่อเป็นข้อโต้แย้งกับปรากฏการณ์ของการหดตัวของธารน้ำแข็งในพื้นที่อื่นๆ ของโลก

อะไรที่ทำให้เรื่องของหิมะแห่งคีลีมานจาโรยังไม่มีข้อสรุป ประเด็นหนึ่งก็คือ อุณหภูมิอากาศเฉลี่ยเหนือยอดคิโบนั้นอยู่ใต้จุดเยือกแข็งจนถึงประมาณลบ 7 องศาเซลเซียสตลอดทั้งปี ทั้งนี้ยังไม่ได้มีการปฏิเสธปัจจัยของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไปเสียทั้งหมด แต่ก็มีปัจจัยบางอย่างที่มากไปกว่าภาวะโลกร้อน

ลักษณะของหิมะที่ปกคลุมยอดเขาก็เป็นส่วนหนึ่งที่ชี้ให้เห็นความเกี่ยวข้อง แทนที่ยอดหิมะจะเป็นรูปร่างกลม ด้านหนึ่งของยอดหิมะมีลักษณะชันมาก สูงประมาณ 20 เมตร นักวิจัยชื่อจอร์จ กีเซอร์ (George Geiser) แห่งมหาวิทยาลัยอินสบรุก (Insbruke) เสนอว่าถ้าปัจจัยด้านอุณหภูมิอากาศอย่างเดียวเปลี่ยนแปลงตามลักษณะการละลาย การหดตัวของหิมะจะค่อยๆ เปลี่ยนแปลงตามเส้นชั้นความสูง ดังนั้น ดวงอาทิตย์น่าจะเป็นตัวการหลักของการละลายของหิมะมากกว่าอุณหภูมิของอากาศ

หลักฐานด้านอิทธิพลของดวงอาทิตย์ คือ แนวตะวันออก-ตะวันตกของยอดหิมะ การที่ภูเขาอยู่ใต้เส้นศูนย์สูตรลงมาเพียง 370 กิโลเมตร ทำให้พื้นผิวของยอดน้ำแข็งสัมผัสรังสีดวงอาทิตย์ในช่วงต่างๆ ของปี ประกอบกับการเกิดฤดูแล้งบนยอดเขา 2 ช่วง (ธันวาคมถึงกุมภาพันธ์ และมิถุนายนถึงกันยายน) ซึ่งเป็นช่วงไร้เมฆ ทำให้รังสีดวงอาทิตย์ส่องตรงลงมาได้มากขึ้น และโดยทั่วไป ลมประจำถิ่นเป็นลมอ่อน ดังนั้น พื้นผิวที่ละลายจากรังสีดวงอาทิตย์จึงไม่ได้แห้งไปทั้งหมด และกลับมาเย็นอีกครั้งในอากาศ

แม้ว่าเหตุผลนี้จะช่วยอธิบายรูปร่างของหิมะแห่งคีลีมานจาโร แต่ก็ไม่ได้บอกเราว่าอะไรเป็นสาเหตุที่ทำให้หิมะเริ่มหายไป นักวิชาการได้เสนอแนวคิดว่า น่าจะเป็นความแห้งแล้งในระดับพื้นที่ (ยืนยันจากการลดลงของทะเลสาบวิกตอเรียที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียง) ซึ่งเริ่มต้นในช่วงทศวรรษ 1880 และอาจเป็นปัจจัยกระตุ้นให้เกิดการละลายของหิมะในปัจจุบัน สิ่งที่ยังไม่มีข้อมูลก็คือว่า ยอดหิมะนั้นเป็นอย่างไร

ในช่วงที่เกิดความแห้งแล้งขึ้นก่อนทศวรรษ 1880 ข้อมูลจากแกนน้ำแข็งระบุว่า บางส่วนของพืดน้ำแข็งบนยอดเขาอยู่มานานกว่า 11,000 ปี แต่ก็มีข้อถกเถียงว่า ส่วนใหญ่ของพืดน้ำแข็งนั้นเกิดขึ้นในช่วง 200-300 ปีก่อน นักวิจัยเองนั้นไม่ได้ตัดเอาปัจจัยเรื่องภาวะโลกร้อนออกไปในฐานะที่เป็นตัวการของการเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนของอากาศบนยอดเขา – ที่มีอิทธิพลมาจากมหาสมุทรอินเดีย – ซึ่งช่วยทำให้เกิดความแห้งแล้งบนยอดเขา

นับตั้งแต่ปี พ.ศ.2543 เป็นต้นมา มีการติดตั้งสถานีตรวจวัดอากาศแห่งใหม่ 3 แห่ง ซึ่งจะทำให้มีข้อมูลที่ชัดเจนมากขึ้นในเรื่องภาวะความร้อนและความแห้งแล้งที่ดำเนินอยู่ ขณะเดียวกัน แบบจำลองคอมพิวเตอร์ชิ้นใหม่ก็ได้เริ่มทำการเชื่อมโยงสภาวะอากาศในระดับย่อยรอบๆ คีลีมานจาโรกับบรรยากาศในระดับภูมิภาคและระดับโลก

ปฏิสัมพันธ์ของผู้คนกับยอดเขาคีลีมานจาโรได้เป็นประเด็นถกเถียงอีกประเด็นหนึ่ง นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอินสบรุกเสนอว่า การทำลายพื้นที่ป่าเชิงเขาก็เป็นสาเหตุสำคัญของความแห้งแล้งในพื้นที่ แนวคิดนี้ใช้ได้กับพื้นที่อื่นๆ แต่ไม่มีข้อพิสูจน์ที่คีลีมานจาโร

นอกจากการเป็นสัญลักษณ์ของแอฟริกาแล้ว การสูญเสียหิมะแห่งคีลีมานจาโรมิได้ก่อให้เกิดผลกระทบต่อพื้นที่มากนัก อาจส่งผลบ้างต่อการท่องเที่ยว แต่ตัวภูเขาเองก็ยังเป็นแรงดึงดูดใจที่ดี การสูญเสียหิมะบนยอดเขายังไม่ส่งผลต่อการขาดแคลนน้ำครั้งใหญ่ของคนในท้องถิ่น ผลการวัดสภาพการสูญเสียนี้แสดงให้เห็นว่าร้อยละ 90 ของน้ำแข็งที่หายไปจากยอดเขานั้นระเหยขึ้นไปในบรรยากาศโดยตรง การไหลของน้ำผิวดินจากยอดภูเขาน้ำแข็งส่วนใหญ่นั้นก็ระเหยไปในอากาศก่อนที่จะถึงแหล่งน้ำทางด้านเชิงเขา ซึ่งเป็นพื้นที่ที่รับความชื้นในช่วงมรสุมเสียเป็นส่วนใหญ่

ถึงแม้ว่าชะตากรรมของยอดเขาน้ำแข็งจะเป็นเรื่องที่ต้องเกิดขึ้นแน่นอน แต่นักวิจัยก็ยังเชื่อว่า จะยังคงมีธารน้ำแข็งเล็กๆ กระจายอยู่ต่อไป นักวิทยาศาสตร์เองก็อยากจะเห็นว่า ความสนใจจะพุ่งเป้ามากขึ้นไปที่ธารน้ำแข็งอื่นๆ นับพันแห่งที่มีความเสี่ยงจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ที่มาของภาพประกอบ
NASA Earth Observatory
ภาพสามมิติข้างบนนี้ทำขึ้นโดยใช้ข้อมูลสภาพภูมิประเทศจาก Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) ซึ่งถ่ายโดยดาวเทียมแลนแซต 7
ขนาด: ทิวทัศน์ตามแนวกว้าง 124 กิโลเมตร (77 ไมล์) ตามแนวยาว 166 กิโลเมตร (103 ไมล์)
ที่ตั้ง : ละติจูด 3 องศาใต้ ลองติจูด 37 องศาตะวันออก
การจัดวาง : View North, 2 degrees below horizontal, 2 times vertical exaggeration
ข้อมูลที่ได้รับ : กุมภาพันธ์ 2543 (SRTM); 21 กุมภาพันธ์ 2543 (Landsat 7)