ภาวะน้ำทะเลขาดออกซิเจน

แผนที่แสดงจุดแดงที่เกิดภาวะ Hypoxic ตามปากแม่น้ำหลายแห่งทั่วโลกรวมถึงประเทศไทยบริเวณปากแม่น้ำภาคกลาง  ตะวันออกและใต้  จุดเหลืองแสดงพื้นที่  Eutrophic  ที่เกิดภาวะน้ำขาดอากาศระยะเริ่มต้น และจุดเขียวเป็นบริเวณที่ภาวะดังกล่าวกลับสู่ภาวะปกติที่ไม่เกิดปัญหา  (Systems  in Recovery)

เป็นภาวะที่เกิดกับน้ำทะเลตามแนวชายฝั่งหรืออ่าวโดยเฉพาะปากแม่น้ำที่น้ำจืดไหลสู่ทะเลโดยพัดพาธาตุอาหารมากมาย (เกินไป) ลงสู่ทะเลทำให้เกิดการเพิ่มจำนวนของสิ่งมีชีวิตจำพวก แพลงตอนพืช (Phytoplankton) และสิ่งมีชีวิตเซลเดียวขึ้นมากมายมหาศาล บริโภคออกซิเจนในน้ำจนลดปริมาณลง (Eutrophic)  และสุดท้ายเกิดภาวะขาดอากาศอย่างสิ้นเชิง  (Hypoxic)  ทำให้พื้นที่นั้นกลายเป็น Dead Zone

ธาตูอาหารหลัก ๆ ที่ก่อปัญหาก็คือไนโตรเจนและฟอสฟอรัสทั้งจากภาคการเกษตร  ปุ๋ย  น้ำเสียตามบ้านเรือน สารซักฟอก หรือน้ำมันเครื่องจากเครื่องยนต์และโรงงาน เมื่อถูกชะล้างลงในแหล่งน้ำและไหลลงสู่ทะเลก่อให้เกิดภาวะดังกล่าว สาเหตุที่ทำให้เกิดภาวะน้ำทะเลขาดอากาศ (Suffocating waters) มีดังนี้

วัฏจักรน้ำ

น้ำฝนตกสู่พื้นดิน หลากไหลผ่านพื้นที่การเกษตร ปศุสัตว์ โรงงาน บ้านเรือน นำปุ๋ย มูลสัตว์ น้ำเน่ารวมถึงมลภาวะต่าง ๆ ของเสียที่ไหลลงสู่ทะเลเป็นธาตุอาหารของสิ่งมีชีวิตเซลเดียวแพลงตอนพืช (Phytoplankton) คือพืชเซลเดียวหรือสิ่งมีชีวิตคล้ายพืชเช่นสาหร่ายเซลเดียวที่ลอยในน้ำ มีขนาดเล็กจนมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เมื่อเพิ่มจำนวนอย่างมากมาย (Blooms) อาจทำให้น้ำทะเลเปลี่ยนสีได้ ในระบบนิเวศที่สมดุลจะมี แพลงตอนสัตว์   (Zooplankton)  ควบคุมปริมาณของแพลงตอนพืชอยู่แล้ว แต่เมื่อเกิดภาวะธาตุอาหารในน้ำมากเกินไปจนเกินความสามารถของแพลงตอนสัตว์ที่จะควบคุมได้   การเกิดสิ่งมีชีวิตมากมายจนเกิดความแออัดมักนำมาซึ่งโรคและการตายพร้อมกันจำนวนมาก แบคทีเรียที่ย่อยสลายสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นจะเพิ่มจำนวนขึ้นอย่างรวดเร็วและใช้อากาศในน้ำมากขึ้นอีกยิ่งทำให้ภาวะน้ำขาดอากาศย่ำแย่ลงไปอีก

ภาพแสดงแพลงตอนพืช (Phytoplankton)

น้ำไม่หมุนเวียน

คลื่น พายุ และกระแสสมุทร (Ocean currents) เป็นตัวคอยกวนน้ำทะเลให้เกิดการไหลเวียน ช่วยลดภาวะน้ำขาดอากาศลงได้ และยังช่วยเติมออกซิเจนลงในน้ำด้วย แต่ถ้าปัจจัยเหล่านี้หยุดไป น้ำทะเลยังเกิดสภาพที่น้ำจืดไหลลงสู่ทะเลขณะที่ถูกแสงแดดเผาจนอุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นทำให้น้ำจืดลอยตัวอยู่บนผิวน้ำกดน้ำเค็มที่เย็นกว่าซึ่งมีแพลงตอนพืชมากอยู่แล้วลงในระดับลึกยิ่งเพิ่มภาวะขาดออกซิเจนรุนแรงขึ้น  แม้ว่าปลาหรือสัตว์น้ำที่เคลื่อนที่ได้เร็วสามารถหลีกหนีจากพื้นที่ขาดอากาศ แต่ลูกปลาหรือสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ที่เคลื่อนที่ได้ช้าเกินกว่าจะหนีพ้นก็ต้องตายและทำให้ภาวะน้ำขาดอากาศวิกฤติขึ้นอีก

ฤดูกาล

ฤดูที่น้ำทะเลสงบนิ่งโดยเฉพาะทะเลสาบน้ำเค็มที่ปราศจากน้ำจากแม่น้ำไหลเติมในช่วงฤดูใบไม้ผลิต่อด้วยฤดูร้อนซึ่งมีน้ำจากแม่น้ำและจากหิมะละลายไหลลงทะเลขณะที่ท้องทะเลเองก็ขาดพายุหรือกระแสน้ำที่รุนแรงพอสำหรับหมุนเวียนน้ำก็เป็นสาเหตุให้เกิดภาวะน้ำขาดอากาศได้ อ่าวเม็กซิโกในฤดูร้อนเกิดภาวะขาดออกซิเจนจนเกิด Dead zone  กินพื้นที่กว้างกว่า  22,000 ตารางกิโลเมตร (เท่ากับพื้นที่จังหวัดนครราชสีมา)  แม่น้ำสายหลักที่ไหลลงสู่อ่าวเม็กซิโกคือแม่น้ำมิสซิสซิปปี  มีอาณาบริเวณลุ่มน้ำที่รับน้ำฝนใน 31 มลรัฐและตอนใต้ของประเทศแคนาดา สิ่งปฏิกูลและสารเคมีในการเกษตรไหลสู่อ่าวเม็กซิโกและทำให้เกิด dead zone อย่างกว้างขวางตั้งแต่ต้นปีจนกระทั่งเดือนมีนาคมและแนวโน้มที่จะกลายเป็น  Gulf dead zone ได้ในอนาคต

ภาพปลา menhaden ลอยตายเป็นแพในเขต dead zone นอกชายฝั่ง Rhode Island

เหตุธรรมชาติ

กระแสลมตามแนวชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาและฝั่งตะวันตกเฉียงใต้ของทวีปอาฟริกา พัดผิวน้ำทะเลชายฝั่งให้ออกไปในทะเล   น้ำทะเลลึกที่อุดมด้วยธาตุอาหารลอยขึ้นแทนที่  เมื่อได้รับแสงแดดส่งผลให้แพลงตอนพืชสามารถเพิ่มจำนวนหลายเท่าทวี  นอกจากนั้นไฟป่าตามแนวชายฝั่งเทือกเขาร็อคกี้ดึงออกซิเจนในอากาศไปใช้จนหมด ผิวน้ำในบริเวณนั้นเกิดการขาดออกซิเจนอย่างรุนแรง  อีกสาเหตุธรรมชาติคือกระแสน้ำอุ่นและกระแสน้ำเย็นเมื่อมาปะทะกันตามแนวชายฝั่ง น้ำอุ่นจะลอยขึ้นผิวน้ำกดน้ำเย็นลงระดับลึกส่งผลให้เกิดภาวะน้ำขาดออกซิเจนได้

ภาพถ่ายทางอากาศให้เห็นทะเลดำเวลาที่แพลงตอนพืชเพิ่มจำนวนมากจะเห็นน้ำทะเลตามชายฝั่งเกิดสีเขียวเทอร์คอยส์

การช่วยฟื้นฟูสภาพ Dead Zone

ทะเลดำเป็นทะเลสาบน้ำเค็มกั้นแนวเขตทวีปยุโรปกับทวีปเอเชียมีพื้นที่ชายทะเลยาวไกลติดพรมแดนสหภาพโซเวียต  เมื่อได้รับผลกระทบจากภาคการเกษตรอย่างต่อเนื่องทำให้เกิด  dead zone อย่างยาวนาน แต่หลังจากการปฏิวัติโซเวียต เกิดประเทศใหม่ถึง 15 ประเทศ การพัฒนาแต่ละประเทศทำให้พื้นที่การเกษตรลดลง การใช้ปุ๋ยไนโตรเจนและฟอสฟอรัสน้อยลง ส่งผลให้พื้นที่ dead zone  ในทะเลดำลดน้อยลงและหายไปในบางปี   ข้อเสนอแนะทางวิทยาศาสตร์ที่จะให้ความรู้เรื่องการลดการหลากไหลของธาตุอาหารลงสู่แหล่งน้ำน่าจะเป็นทางออกที่ค่อยเป็นค่อยไปเพื่อนำไปสู่ระดับนโยบาย การปลูกพืชคลุมดิน การปลูกพืชเพื่อสร้างแนวดูดซับธาตุอาหารและมูลปศุสัตว์ก่อนปล่อยสู่แม่น้ำลำคลอง หรือแม้แต่การใช้สารซักล้างที่ปราศจากฟอสฟอรัส.

แปลจาก …  Suffocating waters
ที่มา   :    http://www.sciencenewsforkids.org 

แปลโดย  … เด้าลมหลังอาน