การไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรตอนใต้ที่ช้าลง ขอบเขตของทะเลน้ำแข็งรอบทวีปแอนตาร์กติกหดตัวลงอย่างเห็นได้ชัด และคลื่นความร้อนในทะเลที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน คือประเด็นกังวลว่าแอนตาร์ติกอาจไปสู่จุดพลิกผันที่ไม่อาจย้อนคืนกลับมาได้
ปัจจุบันอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกสูงขึ้นที่ 1.2 องศาเซลเซียสเมื่อเทียบกับยุคก่อนปฏิวัติอุตสาหกรรม (เทียบกับอุณหภูมิในช่วงระหว่างปี ค.ศ.1805 กับ 1900 ) และระดับน้ำทะเลทั่วโลกก็สูงขึ้น 20 เซนติเมตร
และสถานการณ์เหล่านี้ทั้งระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นหรือการเผชิญกับเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วที่จะเกิดขึ้นอาจยิ่งย่ำแย่ลงไปอีก หากรัฐทั่วโลกยังไม่ทำตามเป้าหมายในความตกลงปารีส ซึ่งพยายามคงอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกไม่ให้เกินกว่า 2 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาสถานการณ์ปัจจุบันที่โลกใช้วิธีรับมือกับการคงอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกในขณะนี้แล้ว รายงาน IPCC ก็คาดการณ์ว่าเราอาจทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยสูงขึ้นถึง 3-4 องศาเซลเซียส ภายในปี ค.ศ.2100
แม้ว่าที่ผ่านมาวิกฤตในทวีปแอนตาร์กติกยังพอที่จะฟื้นฟูได้ แต่อุณหภูมิโลกที่สูงขึ้นก็ทำให้ธารน้ำแข็งละลายและทำให้มหาสมุทรอุ่นขึ้น ซึ่งหากเราไม่ทำอะไรเลย ทวีปแอนตาร์กติกก็จะไม่สามารถฟื้นฟูกลับมาได้เหมือนเดิม ซึ่งนำไปสู่ผลกระทบระยะยาวต่อสิ่งแวดล้อมและผู้คนในรุ่นต่อ ๆ ไป
โลกของเรามีระบบที่ออกแบบมาให้มีสภาวะที่สมดุลเพื่อรับมือกับอุณหภูมิที่สูงขึ้น แต่ครั้งสุดท้ายที่โลกมีระดับความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ในชั้นบรรยากาศในระดับสูงเท่ากับตอนนี้ (423 ส่วนในล้านส่วน) คือเมื่อสามล้านปีก่อน
สภาพภูมิอากาศโลกต้องใช้เวลากว่าสหัสวรรษเพื่อปรับตัวกับสิ่งที่เกิดขึ้น (มีการปรับตัวมาตั้งแต่ในยุคที่มนุษย์ยังไม่มีวัฒนาการด้วยซ้ำ) และเมื่อสภาพภูมิอากาศกำลังปรับตัว อุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกก็สูงขึ้นเป็น 2 องศาเซลเซียสแล้ว และระดับนำ้ทะเลก็เพิ่มสูงขึ้น 20 เมตรเนื่องจากพืดน้ำแข็งในแอนตาร์กติกละลาย
มนุษยชาตินั้นเพิ่งเริ่มวิวัฒนาการและเริ่มต้นอารยธรรมหลังจากระดับความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงต่ำกว่า 300 ส่วนในล้านส่วน(ppm) ซึ่งเป็นระยะเวลาผ่านมากว่า 2.7 ล้านปีมาแล้ว หลังจากนั้นเป็นต้นมา อุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกก็ผันผวน
ในช่วง 10,000 ปีที่ผ่านมาซึ่งเป็นช่วงเวลาเกี่ยวเนื่องระหว่างยุคปัจจุบันกับยุคน้ำแข็ง ก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศโลกมีความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ที่ 300 ส่วนในล้านส่วน(ppm) ซึ่งมีอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกที่ 14 องศาเซลเซียสซึ่งเป็นอุณหภูมิที่พอเหมาะ กล่าวคือโลกไม่ร้อนเกินไปและไม่หนาวจนเกินไป และยังเป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมกับมนุษย์
ระบบโลกล้วนเชื่อมโยงกัน
ปัจจุบันที่โลกมีอุณหภูมิสูงขึ้นกำลังทำให้ระบบนิเวศของโลกเดินไปสู่สถานการณ์ที่มนุษย์ไม่เคยเผชิญมาก่อน ด้วยสภาพภูมิอากาศที่ทำให้ชั้นน้ำแข็งแอนตาร์กติกละลาย จนสัตว์ทะเล รวมทั้งประชากรอีกกว่าร้อยล้านคนทั่วโลก ซึ่งส่วนใหญ่อาศัยอยู่แถบชายฝั่งอาจได้รับผลกระทบจากระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นจนไม่สามารถอาศัยอยู่ต่อไปได้
เมื่อโลกร้อนขึ้นและเต็มไปด้วยเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้ว เช่น ไฟป่า คลื่นความร้อน แหล่งน้ำแห้งเหือด ฝนตกหนักเฉียบพลันรุนแรงและภัยแล้ง ดังเช่นที่เราได้เห็นแล้วเมื่อปีที่ผ่านมากำลังจะกลายเป็นเรื่องปกติที่เราต้องเจอ
ระบบต่าง ๆ ของโลก (มหาสมุทร,ชั้นบรรยากาศ,น้ำแข็งบนโลก,ระบบนิเวศ และอื่น ๆ) ล้วนเชื่อมโยงกัน เพราะการมีอยู่ที่สมดุลของระบบเหล่านี้ทำให้คนและสัตว์สามารถอาศัยอยู่ได้ แต่ในความเชื่อมโยงกันนี้แต่ละระบบเองก็มีการจัดการตนเอง นำไปสู่ปรากฎารณ์ต่าง ๆ ตามที่เราเห็น ซึ่งหากระบบเหล่านี้ได้รับผลกระทบจนหน้าที่ของมันเปลี่ยนไปก็จะทำให้ระบบอื่น ๆ ได้รับผลกระทบกลายเป็นโดมิโน
วงจรสะท้อนกลับของสภาพภูมิอากาศ หรืออธิบายได้ว่าเป็นวงจรที่เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า สามารถทำให้วิกฤตสภาพภูมิอากาศเลวร้ายลงหรือดีขึ้นได้ ซึ่งบางครั้งเมื่อระบบโลกต้องการคืนสู่จุดสมดุลก็จะเร่งให้เกิดปรากฎการณ์ที่อาจไม่พึงประสงค์กับสิ่งมีชีวิตได้
เมื่อมนุษย์ทำให้สภาพภูมิอากาศของโลกเลวร้ายเกินกว่าที่จะฟื้นฟูกลับสู่สมดุล การเปลี่ยนแปลงบนโลกอาจเกิดขึ้นอย่างกระทันหัน แทนที่จะเปลี่ยนแปลงแบบค่อยเป็นค่อยไปก็ได้
นักวิชาการนิวซีแลนด์ออกแบบฉากทัศน์หนึ่งที่ประกอบไปด้วยเงื่อนไขที่ต่างกันและการเปลี่ยนแปลงที่จะเกิดขึ้นในเอาเตอารัว (นิวซีแลนด์) รวมถึงนำเอาวงจรสะท้อนกลับของสภาพภูมิอากาศและเกณฑ์ต่าง ๆ กล่าวคือเราใช้ตัวอย่างของสถานการณ์ที่พืดน้ำแข็งในแอนตาร์กติกกำลังละลายเนื่องจากอุณหภูมิโลกที่สูงขึ้น จนนำไปสู่ผลกระทบคือระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น
เพราะการออกแบบนโยบายด้านสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันเชื่อมโยงกับอนาคตของโลกอย่างน้อย 50 ปีข้างหน้าและยังเชื่อมโยงกับลูกหลาน คนรุ่นต่อไปอีกด้วย ขณะนี้ที่เรายกตัวอย่างฉากทัศน์เรื่องพืดน้ำแข็งละลายในแอนตาร์กติก แต่ความจริงแล้วยังมีปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมาย รวมทั้งผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อแหล่งน้ำสะอาดสำหรับสัตว์ทะเลและระบบนิเวศอันเนื่องจากพืดน้ำแข็งละลาย โดยสถานการณ์ดังกล่าวจะเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและปริมาณฝนในเอาเตอารัว
แอนตาร์กติกท่ามกลางโลกที่ร้อนขึ้น
หากเราไม่ปรับแนวทางการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ต่อไปนี้คือสิ่งที่อาจจะเกิดขึ้น
ภายในปี 2070 สภาพภูมิอากาศรอบ ๆ ทวีปแอนตาร์กติก ( Te Tiri o te Moana) จะสูงขึ้นมากกว่า 3 องศาเซลเซียสเมื่อเทียบกับอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกก่อนยุคปฏิวัติอุตสาหกรรม ส่วนหมู่เกาะทะเลใต้ (The Southern Ocean (Te Moana-tāpokopoko-a-Tāwhaki)) จะมีอุณหภูมิสูงขึ้น 2 องศาเซลเซียส
หากสถานการณ์นี้เกิดขึ้น ทะเลน้ำแข็งในช่วงฤดูร้อนจะหายไปถึง 45% เนื่องจากกระแสน้ำพื้นผิวมหาสมุทรและบรรยากาศบริเวณแอนตาร์กติกจะอุ่นเร็วขึ้น ธารน้ำแข็งสีขาวที่ใช้กักเก็บรังสีจากแสงอาทิตย์และสะท้อนความร้อนกลับ ก็จะถูกแทนที่ด้วยน้ำทะเลที่มีสีเข้ม ซึ่งจะเพิ่มความร้อน ความชื้นในแหล่งน้ำจากเขตร้อนชื้นพัดพาไปยังตอนใต้
สภาพภูมิอากาศในแอนตาร์กติกที่ร้อนขึ้นเป็นปรากฎการณ์ที่เรียกว่า ‘polar amplification’ ซึ่งเกิดขึ้นแล้วในภูมิภาคอาร์กติก และกลายเป็นภูมิภาคที่ร้อนเร็วขึ้น 2-3 เท่ามากกว่าอุณหภูมิเฉลี่ยผิวโลกที่ 1.2 องศาเซลเซียส ผลคือ การหายไปอย่างถาวรของของทะเลน้ำแข็งและการละลายของพืดน้ำแข็งที่ปกคลุมเกาะกรีนแลนด์
จุดพลิกผันของแอนตาร์กติก
เพราะน้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้นจึงไปละลายหิ้งน้ำแข็ง ซึ่งเป็นชั้นน้ำแข็งที่มีคุณสมบัติทำให้พืดน้ำแข็งในแอนตาร์กติกยังคงตัวอยู่ได้ สุดท้ายมวลน้ำแข็งเหล่านี้จะค่อย ๆ ละลายลงสู่มหาสมุทร
หิ้งน้ำแข็งอาจผ่านจุดพลิกผันเมื่ออุณหภูมิในมหาสมุทรโดยรอบเพิ่มขึ้นมากกว่าขีดจำกัดทำให้หิ้งน้ำแข็งบางลง แตกออกจากผืนทวีป และหลุดลงไปลอยในผืนน้ำซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นพื้นที่ที่มวลน้ำแข็งยึดต่อกับก้นทะเล การละลายบนพื้นผิวของหิ้งน้ำแข็งก็จะยิ่งทำให้หิ้งน้ำแข็งเปราะบางลง ในบางกรณี มวลน้ำบนพื้นผิวของหิ้งน้ำแข็งจะไหลผ่านไปตามรอยแยกและทำให้มวลหิ้งน้ำแข็งแตกออกจากกันในระดับที่สร้างความหายนะได้
ภายในปี 2070 ความร้อนในมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศจะเป็นสาเหตุที่ให้หิ้งน้ำแข็งหลายแห่งแตกหักและถูกแยกส่วนกลายเป็นภูเขาน้ำแข็ง ซึ่งจะละลายต่อไปในมหาสมุทร และเพิ่มปริมาณน้ำจืดราว 1 ใน 4 ของมวลภูเขาน้ำแข็งทั้งหมด สู่มหาสมุทร ภายในปี 2100 หิ้งน้ำแข็งที่ปกคลุมทวีปแอนตาร์ติก 50% จะหายไป และภายในปี 2150 มวลน้ำแข็งที่ปกคลุมทวีปแอนตาร์ติกจะละลายไปหมด
หากไม่มีหิ้งน้ำแข็งที่ยึดเกาะพืดน้ำแข็งธารน้ำแข็งก็จะละลายในอัตราความเร็วขึ้นภายใต้แรงโน้มถ่วงลงสู่มหาสมุทร มวลน้ำแข็งส่วนใหญ่ของแอนตาร์กติกตะวันออกและพืดน้ำแข็งเกือบทั้งหมดของพื้นที่แอนตาร์กติกตะวันตกปกคลุมผืนทวีปแอนตาร์ติกที่เป็นหินซึ่งเป็นหลุมลึกที่มีระดับต่ำกว่าระดับน้ำทะเลในปัจจุบัน
นอกจากนี้ แอนตาร์กติกยังมีพื้นที่ที่เปราะบางเกินกว่าที่จะฟื้นฟูกลับมาได้ เรียกว่า marine ice sheet instability (MISI) ปัจจุบัน น้ำที่ห้อมล้อมแผ่นน้ำแข็งแห่งนี้กำลังกัดเซาะขอบน้ำแข็งเข้าไปจนกลายเป็นแอ่งลึก และก็ยังคงได้รับผลกระทบเรื่อย ๆ เนื่องจากน้ำทะเลที่อุ่นขึ้น ซึ่งการสูญเสียน้ำแข็งในอัตราเร่งขนาดนี้จะทำให้ไม่สามารถสร้างน้ำแข็งขึ้นมาใหม่และสุดท้ายน้ำแข็งเหล่านี้จะหายไปหมด
ขณะเดียวกัน ยังมีอีกกรณีของวงจรสะท้อนกลับของสภาพภูมิอากาศที่เกิดขึ้นกับผาน้ำแข็ง marine ice cliff instability (MICI) ซึ่งอธิบายได้ว่า หน้าผาน้ำแข็งแห่งนี้เริ่มไม่เสถียรและกำลังจะถล่มลงมา รวมทั้งยังทำให้หน้าผาแห่งอื่นที่สูงกว่าอาจถล่มลงมาเช่นเดียวกันกลายเป็นปรากฎการณ์ลูกโซ่
แบบจำลองชั้นน้ำแข็งแสดงข้อมูลให้เห็นว่า ระดับน้ำทะเลทั่วโลกจะสูงขึ้นในอัตราเร่งที่สูงถึง 3 เมตรต่อ 1 ศตรวรรษ หากอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกไม่ถูกตรึงไว้ที่ 2 องศาเซลเซียส ธารน้ำแข็งในกรีนแลนด์และพืดน้ำแข็งในแอนตาร์กติกซึ่งเป็นพื้นที่ที่สัตว์ต่าง ๆ อาศัยอยู่ละลายจนไม่สามารถฟื้นฟูกลับมาได้ในช่วงชีวิตของคนรุ่นต่อไป เนื่องจากระดับน้ำทะเลทั่วโลกที่สูงขึ้นราว 24 เมตร
การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ทำให้เราเห็นว่าโลกจะต้องลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมากทันที เพราะแอนตาร์กติกเป็นทวีปที่ยังปกคลุมไปด้วยน้ำแข็งที่ยังคงทำหน้าที่ปกป้องโลกจากผลกระทบของการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล
ปัจจุบันโครงการวิทยาศาสตร์ทั่วโลก รวมทั้งโครงการ Antarctic Science Platform กำลังให้ความสำคัญกับการวิจัยค้นคว้าเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของมวลน้ำแข็งในแอนตาร์กติกที่จะเกิดขึ้นในอนาคต และแม้ว่าข้อมูลที่ได้รับอาจไม่ใช่ข่าวดี แต่ตอนนี้เรายังพอมีเวลาที่จะแก้ไขปัญหานี้
Mel Climo Sandy Morrison และ Nancy Bertler จาก the Antarctic Science Platform ให้ข้อมูลสนับสนุน
Timothy Naishศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยา สถาบัน Te Herenga Waka มหาวิทยาลัยวิคตอเรียแห่งเวลลิงตัน (Te Herenga Waka — Victoria University of Wellington)
บทความนี้ได้รับการเผยแพร่อีกครั้งในเว็บไซต์ The Conversation ภายใต้ลิขสิทธิ์ของ Creative Commons อ่านบทความต้นฉบับ