‘ออกซิเจน’ ใน ‘ทะเลสาบ’ ลดลง ทำสิ่งมีชีวิต ‘สูญพันธุ์’ กระทบการประมง

“คลื่นความร้อน” ที่เกิดขึ้นเพียงระยะเวลาสั้น ๆ และ “ภาวะโลกร้อน” ที่จะอยู่ระยะยาว ส่งผลให้ “ระดับออกซิเจนที่ละลายในน้ำ” (Dissolved Oxygen: DO) บนพื้นผิวทะเลสาบทั่วโลกลดลง ตามผลการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน Science Advances

งานวิจัยของนักวิจัยสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์ (CAS) เปิดเผยถึงการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของระดับออกซิเจนในทะเลสาบต่าง ๆ ทั่วโลก โดยบางแห่งสูญเสียออกซิเจนเร็วกว่าในมหาสมุทรถึง 9 เท่า ซึ่งระหว่างปี 1980-2017 ระดับออกซิเจนในน้ำผิวดินในทะเลสาบทั่วโลกลดลง 5.5% แต่ถ้าเป็นเขตน้ำลึกจะลดลงถึง 18.6%

อัตราการคายออกซิเจนโดยเฉลี่ยในทะเลสาบทั่วโลกเร็วกว่าที่สังเกตได้ในมหาสมุทรและแม่น้ำ การวิเคราะห์บ่งชี้ว่า 83% ของทะเลสาบที่ทำการศึกษาเกิดภาวะคายออกซิเจนอย่างต่อเนื่อง และคลื่นความร้อนยังทำให้ออกซิเจนลดลง 7.7% หากแนวโน้มภาวะโลกร้อนนี้ยังคงดำเนินต่อไป ทะเลสาบทั่วโลกอาจประสบกับการลดลงของออกซิเจนอีก 9% ภายในสิ้นศตวรรษนี้

การศึกษาพบว่า ภาวะโลกร้อนเป็นสาเหตุของการสูญเสียออกซิเจนบนพื้นผิวทะเลสาบทั่วโลกถึง 55% ในขณะที่ “ภาวะยูโทรฟิเคชั่น” ที่รู้จักในนามแพลงก์ตอนบลูม หรือ ปรากฏการณ์ขี้ปลาวาฬ เป็นสาเหตุของการสูญเสียออกซิเจน 10% ซึ่งปรากฏการณ์นี้เกิดจากสารอาหารส่วนเกินจากปุ๋ยที่ไหลบ่าและของเสียจากปศุสัตว์ ใช้พลังงานออกซิเจนจำนวนมาก ส่งผลให้ระบบนิเวศในทะเลสาบลดลง

นอกจากนี้ นักวิจัยดูข้อมูลจาก ERA5 เครื่องมือการวิเคราะห์ชั้นบรรยากาศของสภาพภูมิอากาศทั่วโลก พบว่าคลื่นความร้อนในชั้นบรรยากาศเหนือทะเลสาบทั่วโลกในช่วงปี 2003–2023 มีระยะเวลาเฉลี่ย 15 วันต่อปี และ 85% ของทะเลสาบที่ศึกษาทั่วโลกมีวันที่ร้อนเพิ่มขึ้นทุกปี

เนื่องจากอุณหภูมิยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง คาดว่าระดับออกซิเจนบนผิวน้ำจะลดลง 0.34-0.76 มก./ลิตรภายในปี 2100 ขึ้นอยู่กับความสามารถในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของคนทั่วโลก เมื่อความถี่และความเข้มข้นของคลื่นความร้อนเพิ่มขึ้น ก็จะยิ่งทำให้ภาวะขาดออกซิเจนในทะเลสาบอาจรุนแรงขึ้น โดยเฉพาะในทวีปอเมริกาเหนือและยุโรป

การศึกษานี้คาดว่า ทะเลสาบที่ได้รับผลกระทบส่วนใหญ่จะอยู่ในเขตร้อน แต่จำนวนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสถานการณ์การปล่อยก๊าซเรือนกระจก หากการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในระดับที่ใกล้เคียงกับปัจจุบันจนกระทั่งถึงช่วงกลางศตวรรษที่ 21 หรือที่เรียกว่าสถานการณ์ SSP2-4.5 จะมีทะเลสาบ 238 แห่งที่ได้รับผลกระทบ

หากโลกอยู่ในสถานการณ์ SSP5-8.5 ที่คาดการณ์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกในระดับที่สูงและสูงมาก โดยปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นเกือบ 2 เท่าภายในปี 2050 จะมีทะเลสาบ 279 แห่งที่คาดว่าจะมีได้รับผลกระทบ 

ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมาวันที่เกิดคลื่นความร้อนของแต่ละทวีปเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยทวีปโอเชียเนียเพิ่มขึ้น 1.4 วัน ส่วนแอฟริกาเพิ่มขึ้น 1.2 วันต่อปี ขณะที่เอเชียเพิ่มขึ้น 0.7 วัน ทางด้านทวีปยุโรปและอเมริกาใต้เพิ่มขึ้นเท่ากันที่ 0.6 วันต่อปี และทวีปอเมริกาเหนือเพิ่มขึ้นน้อยที่สุดที่ 0.5 วันต่อปี

แม้ว่าคลื่นความร้อนในยุโรปและอเมริกาเหนือจะเพิ่มน้อยกว่าทวีปอื่น แต่นักวิจัยคาดว่าภาวะขาดออกซิเจนในทะเลสาบจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในยุโรปและอเมริกาเหนือเมื่อเปรียบเทียบกับทวีปอื่น ๆ ภายใต้สถานการณ์ SSP5-8.5 อัตราออกซิเจนลดลงกว่า SSP2-4.5 ประมาณ 2.3 เท่า ส่วนการคาดการณ์ในระยะยาวชี้ให้เห็นว่าค่าเฉลี่ย DO ทั่วโลกจะลดลงเหลือ 9.11 และ 8.70 มก./ลิตรภายในปี 2100 ภายใต้ SSP2-4.5 และ SSP5-8.5 ตามลำดับ

คลื่นความร้อนอาจส่งผลให้ความสามารถของระดับออกซิเจนลดลง และนำไปสู่ความผันผวนอย่างรวดเร็วและมากในความเข้มข้นของระดับออกซิเจนในระยะเวลาสั้น ๆ การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าคลื่นความร้อนส่งผลเชิงลบต่อความเข้มข้นของระดับออกซิเจนในทะเลสาบทั่วโลก

การลดลงของความเข้มข้นของระดับออกซิเจนส่งผลร้ายแรงหลายประการ ได้แก่ การตรึงไนโตรเจนลดลง การปล่อยไนตรัสออกไซด์ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีฤทธิ์รุนแรงเพิ่มขึ้น ความเหมาะสมของแหล่งที่อยู่อาศัยและผลผลิตของสิ่งมีชีวิตที่ต้องการออกซิเจนมีจำกัด รวมถึงส่งผลกระทบเชิงลบต่อความมั่นคงทางอาหาร การดำรงชีพ และเศรษฐกิจชายฝั่ง

นอกจากนี้ คุณภาพน้ำลดลงเช่นกัน น้ำขุ่นและมีออกซิเจนต่ำอาจกระตุ้นให้แบคทีเรียแพร่พันธุ์ ทำให้รสชาติเปลี่ยนไปและน้ำดื่มมีกลิ่นได้เช่นกัน ส่งผลกระทบทางเศรษฐกิจมักตามมา โดยเฉพาะในภูมิภาคที่พึ่งพาการท่องเที่ยวหรือการประมงเชิงพาณิชย์

จาง หยุนหลิน ผู้เขียนร่วมจากสถาบันวิทยาศาสตร์จีน กล่าวว่า “ปริมาณออกซิเจนที่ลดลงอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในน้ำ และอุตสาหกรรมการประมงเชิงพาณิชย์ล่มสลาย”

การสูญเสียออกซิเจนทำให้เกิด “เขตมรณะ” (Dead Zone) ในทะเลสาบ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีปริมาณของออกซิเจนน้อยกว่า 2 มก./ลิตร จนสิ่งมีชีวิตไม่สามารถอยู่อาศัยได้ ในปัจจุบันมีรายงานพบว่า สิ่งมีชีวิตในน้ำจำนวนมากตายทั่วโลก รวมทั้งปลาไหลในนิวซีแลนด์ ปลาค็อดเมอร์เรย์ในออสเตรเลีย ปลาและหอยแมลงภู่ในโปแลนด์และเยอรมนี

อุณหภูมิที่เพิ่มสูงขึ้น ยังทำให้น้ำในทะเลสาบระเหยเพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของภัยแล้งและน้ำท่วมเร็วขึ้น คุกคามระบบนิเวศและเศรษฐกิจในท้องถิ่น และส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความมั่นคงทางอาหาร

ในปัจจุบันนี้ ทะเลสาบวิกตอเรีย ที่เป็นทะเลสาบที่ใหญ่ที่สุดของแอฟริกาก็มีระดับออกซิเจนต่ำเป็นเวลานาน ปรากฏการณ์นี้เป็นสัญญาณเตือนสำคัญและจำเป็นต้องเร่งเร่งหาแนวทางแก้ไขที่เป็นไปได้ โดยนักนิเวศวิทยากล่าวว่า การปลูกพืชใต้น้ำและการสร้างพื้นที่ชุ่มน้ำอาจมีบทบาทในการฟื้นฟูระบบนิเวศของทะเลสาบด้วยเช่นกัน

ที่มา: DownToEarth, Earth, WION