วัฏจักรน้ำในป่า คาดการณ์ภัยพิบัติได้ งานวิจัย จุฬาฯ หวังรับมือปัญหาก่อนสาย

คลื่นความร้อน ไฟป่ารุนแรง น้ำท่วมฉับพลัน ภัยพิบัติเหล่านี้เป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่นับวันจะทวีความรุนแรงและเกิดถี่ขึ้นทุกที เฉพาะสถิติจากธนาคารโลกในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา ประเทศไทยถูกจัดเป็น 1 ใน 10 ประเทศที่ได้รับผลกระทบจากอุทกภัยมากที่สุดในโลก!

แล้วในอนาคต ประเทศไทยจะต้องเผชิญกับอุทกภัยมากเพียงใด? หรือจะเป็นภาวะภัยแล้ง?

รศ.ดร.พันธนา ตอเงิน ภาควิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ดำเนินการศึกษา “ผลกระทบของความแปรปรวนและการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศต่อวัฏจักรน้ำในระบบนิเวศป่า” เพื่อหาคำตอบ

“หากเราสามารถคาดการณ์ได้ว่าผืนป่าแห่งหนึ่งช่วยดูดซับน้ำได้เท่าไรเมื่อเทียบกับปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมา เราก็จะประเมินได้ว่าน้ำป่าที่จะไหลลงสู่แหล่งชุมชนซึ่งอยู่ปลายน้ำจะมีมากหรือน้อย จะเกิดภัยพิบัติหรือสร้างความเสียหายให้ระบบนิเวศปลายน้ำหรือไม่ เพียงใด” รศ.ดร.พันธนา กล่าว

ด้วยความมุ่งมั่นและทุ่มเทศึกษาปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมตลอดระยะเวลากว่า 10 ปี มีผลงานวิจัยอันโดดเด่นและเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาสังคมและสิ่งแวดล้อมมากกว่า 20 ชิ้น "รศ.ดร.พันธน"า ได้รับการยกย่องให้เป็น 1 ใน 5 นักวิจัยสตรีที่ได้รับทุนวิจัยลอรีอัล ประเทศไทย เพื่อสตรีในงานวิทยาศาสตร์ (For Women in Science) ประจำปี 2564 สาขาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ

 

• น้ำของป่าสำคัญอย่างไร? ต่อการทำนายภัยพิบัติ

รศ.ดร.พันธนา เล่าว่าป่าไม้ทั้งในประเทศไทยและหลายประเทศทั่วโลกกำลังเผชิญกับภาวะแห้งแล้ง ซึ่งในต่างประเทศ มีการเฝ้าระวังปัญหาด้วยการเก็บข้อมูลจากป่าอย่างเป็นระบบ แต่ในประเทศไทยยังขาดการเก็บข้อมูลในส่วนนี้ ดังนั้น การวิจัย “ผลกระทบของความแปรปรวนและการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศต่อวัฏจักรน้ำในระบบนิเวศป่า” จึงเน้นเก็บข้อมูลอัตราการไหลของน้ำในต้นไม้และปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม เพื่อประเมินอัตราการใช้น้ำของป่าและความสามารถในการทนแล้งของพันธุ์ไม้ในป่า

“วัฏจักรน้ำในป่าประกอบด้วยน้ำฝนที่ตกลงสู่ผืนป่า โดยน้ำฝนบางส่วนจะถูกดูดซับหรือใช้โดยต้นไม้ในป่า และคายน้ำกลับสู่ชั้นบรรยากาศในรูปแบบของไอน้ำ ซึ่งช่วยลดอุณหภูมิทำให้เกิดความร่มเย็น  ส่วนน้ำฝน   ที่เหลือจะไหลออกจากป่าลงสู่แม่น้ำหรือชุมชนรอบป่า” รศ.ดร.พันธนา อธิบาย

หลักการใช้น้ำของป่าเพื่อประเมินโอกาสเกิดภัยพิบัติ หากต้นไม้ในป่าลดลงหรือสูญไป การคายระเหยอาจจะลดลง ส่งผลให้มีน้ำไหลออกจากป่ามากขึ้น ซึ่งหากไม่มีการบริหารจัดการที่ดีก็อาจเกิดเป็นภัยพิบัติที่สร้างความเสียหายแก่ชุมชนรอบนอกได้

 

• ติดตั้งระบบตรวจวัดอัตราการใช้น้ำในป่า

ป่าที่เป็นพื้นที่วิจัยคืออุทยานแห่งชาติเขาใหญ่ ผืนป่าที่ได้รับการเลือกให้เป็นอุทยานมรดกแห่งอาเซียน (ASEAN Heritage Park) และมรดกโลกทางธรรมชาติ (World Heritage Site) ทั้งนี้ รศ.ดร.พันธนา เลือกพื้นที่ป่า 2 ส่วนในเขตอุทยานฯ ที่มีอายุต่างกันเพื่อเก็บข้อมูลเปรียบเทียบ แห่งหนึ่งเป็นป่าดั้งเดิมที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูงและมีอายุป่ามากกว่า 200 ปี ส่วนอีกแห่งเป็นป่าฟื้นฟูที่มีอายุน้อยกว่า 10 ปี

รศ.ดร.พันธนา และทีมวิจัย ลงพื้นที่เพื่อติดตั้งอุปกรณ์ โดยมีเจ้าหน้าที่อุทยานฯ อำนวยความสะดวก นับเป็นงานวิจัยชิ้นแรกในประเทศไทยที่มีการติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวเพื่อเก็บข้อมูลการใช้น้ำของป่าอย่างต่อเนื่อง

 “เราติดตั้งเสาสูงกว่าเรือนยอดไม้เพื่อติดตามสภาพอากาศในป่าทั้งสองแห่ง และติดตั้งอุปกรณ์ที่เป็นหัววัดอัตราการไหลของน้ำในต้นไม้ที่ประดิษฐ์ขึ้นเอง โดยติดหัววัดไว้ที่ลำต้นของต้นไม้ เพื่อศึกษาอุณหภูมิและความชื้นในอากาศ ความเข้มแสงอาทิตย์ ความเร็วลม ปริมาณน้ำฝน ความชื้นในดิน ซึ่งล้วนได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ รวมถึงลักษณะโครงสร้างของป่าไม้ เช่น พื้นที่ใบไม้ในป่า หรือความหนาแน่นของต้นไม้ เป็นต้น และใช้ข้อมูลนี้เพื่อคำนวณปริมาณการใช้น้ำของป่า” รศ.ดร.พันธนา เล่า

ข้อมูลที่ได้จะเป็นตัวบ่งบอกว่าป่าทั้งสองแห่งกักเก็บน้ำได้ในปริมาณเท่าไร และจะปล่อยน้ำออกสู่ชุมชนรอบนอกบริเวณอุทยานในปริมาณเท่าใด จะเกิดอุทกภัยมากน้อยเพียงใดในแต่ละปี เป็นต้น

• ขยายผล วางแผนบรรเทาภัยพิบัติ

อุปกรณ์หลักทั้งหมดถูกติดตั้งเสร็จเรียบร้อยและเริ่มเก็บข้อมูลการใช้น้ำของป่าตั้งแต่ปลายปี 2563 เป็นต้นมา และจะติดตามเก็บข้อมูลจากป่าอย่างต่อเนื่องไปอีกราว 30 ปี หากเป็นไปได้

ข้อมูลเหล่านี้ต้องใช้เวลาในการเก็บรวบรวม หากเราเก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่องก็จะทำให้เราสามารถวิเคราะห์ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศได้ ซึ่งเป็นประโยชน์เชิงนโยบาย ช่วยในการวางแผนและบริหารจัดการการใช้น้ำของชุมชนที่จะแม่นยํามากขึ้น รวมถึงการวางแผนป้องกันภัยพิบัติในระยะยาวอย่างยั่งยืน

รศ.ดร.พันธนา เผยว่าอนาคตอาจจะมีการนำระบบเก็บข้อมูลนี้ไปติดตั้งในป่าแห่งอื่นๆ ที่มีลักษณะและสภาพแวดล้อมใกล้เคียงกับพื้นที่ศึกษาในอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่

“การขยายพื้นที่การศึกษาจะเพิ่มศักยภาพในการคาดการณ์ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศต่อระบบนิเวศของป่าไม้ในประเทศหรือภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการบรรเทาภัยพิบัติและปัญหาโลกร้อน” รศ.ดร.พันธนา กล่าว