วงจรละลายน้ำแข็งแอนตาร์กติกาแบบใหม่ อาจทำให้ระดับน้ำทะเลสูงกว่าที่แบบจำลองคาดไว้

ชั้นน้ำแข็งลอยของทวีปแอนตาร์กติกา (Antarctic ice shelves) ทำหน้าที่เหมือน “ค้ำยัน” ขนาดมหึมาที่ช่วยชะลอการไหลของธารน้ำแข็งจากแผ่นดินสู่มหาสมุทร แต่การศึกษาชิ้นใหม่ชี้ว่า กระบวนการละลายของชั้นน้ำแข็งเหล่านี้อาจมี วงจรป้อนกลับที่ยิ่งทำให้การละลายเร็วขึ้น ซึ่งอาจทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นมากกว่าที่แบบจำลองสภาพภูมิอากาศจำนวนมากคาดไว้

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Geoscience ระบุว่า เมื่อน้ำแข็งละลาย น้ำจืดที่ไหลออกมาจะสามารถเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนของมหาสมุทรรอบ ๆ ชั้นน้ำแข็งได้ และการเปลี่ยนแปลงนี้อาจดึงน้ำทะเลที่อุ่นกว่าเข้าไปสัมผัสด้านล่างของชั้นน้ำแข็งมากขึ้น ส่งผลให้การละลายรุนแรงขึ้นอีกขั้น

นักวิจัยเตือนว่า แบบจำลองสภาพภูมิอากาศระดับโลกจำนวนมากยัง ไม่ได้รวมกลไกนี้อย่างครบถ้วน จึงมีความเป็นไปได้ว่าการคาดการณ์ระดับน้ำทะเลในอนาคตอาจต่ำกว่าความเป็นจริง

วงจรป้อนกลับที่ทำให้การละลายยิ่งเร็วขึ้น

เมื่อชั้นน้ำแข็งละลายจากด้านล่าง น้ำจืดเย็นจำนวนมากจะถูกปล่อยลงสู่มหาสมุทรโดยรอบ งานวิจัยพบว่าน้ำจืดนี้สามารถเปลี่ยนโครงสร้างความหนาแน่นของน้ำทะเลและปรับรูปแบบการไหลเวียนของมหาสมุทรในพื้นที่นั้นได้

เมื่อรูปแบบการไหลเวียนเปลี่ยนไป มันอาจทำให้น้ำทะเลที่อุ่นกว่าไหลเข้าสู่ใต้ชั้นน้ำแข็งมากขึ้น ส่งผลให้ความร้อนที่เข้าถึงฐานของชั้นน้ำแข็งเพิ่มขึ้น

กระบวนการนี้จึงกลายเป็นวงจรป้อนกลับดังนี้

• ชั้นน้ำแข็งละลายและปล่อยน้ำจืดลงสู่มหาสมุทร
• น้ำจืดเปลี่ยนการไหลเวียนของน้ำทะเล
• การไหลเวียนใหม่พาน้ำอุ่นเข้าใต้ชั้นน้ำแข็ง
• น้ำอุ่นทำให้การละลายเพิ่มขึ้น และยิ่งเสริมวงจรเดิม

นักวิทยาศาสตร์เรียกกระบวนการนี้ว่า ตัวเร่งที่ถูกมองข้ามในการสูญเสียน้ำแข็งของแอนตาร์กติกา เพราะมหาสมุทรไม่ได้แค่ตอบสนองต่อการละลาย แต่ยังช่วยเร่งให้การละลายเกิดเร็วขึ้นอีกด้วย

ทำไมสิ่งนี้จึงสำคัญต่อการคาดการณ์ระดับน้ำทะเล

แบบจำลองสภาพภูมิอากาศจำนวนมากประเมินระดับน้ำทะเลในอนาคตโดยรวมผลจากหลายปัจจัย เช่น การขยายตัวของน้ำทะเลจากความร้อน การละลายของธารน้ำแข็ง และพลวัตของแผ่นน้ำแข็งเข้าด้วยกัน

แต่การศึกษานี้ชี้ว่า ปฏิสัมพันธ์ระหว่างน้ำจืดจากการละลายกับการไหลเวียนของมหาสมุทร ยังไม่ได้ถูกรวมไว้ครบถ้วนในแบบจำลองขนาดใหญ่หลายแบบ หากกลไกนี้เร่งการบางตัวของชั้นน้ำแข็งจริง การคาดการณ์บางส่วนอาจประเมินอัตราการสูญเสียน้ำแข็งของแอนตาร์กติกาต่ำเกินไป

ประเด็นนี้สำคัญมาก เพราะชั้นน้ำแข็งลอยช่วยกั้นธารน้ำแข็งขนาดมหึมาที่ตั้งอยู่บนแผ่นดิน หากชั้นน้ำแข็งบางลงหรืออ่อนแอลง ธารน้ำแข็งด้านหลังสามารถไหลลงทะเลได้เร็วขึ้น ซึ่งจะเพิ่มระดับน้ำทะเลทั่วโลกโดยตรง

การประเมินเชิงนโยบายด้านสภาพภูมิอากาศบางฉบับระบุว่า แม้จะควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตามเป้าหมายความตกลงปารีส ก็ยัง แทบหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะเห็นระดับน้ำทะเลสูงขึ้นราว 0.5 เมตรภายในปี 2100 และในสถานการณ์ปล่อยก๊าซสูง การเพิ่มขึ้น ประมาณ 2 เมตรภายในปี 2100 ก็ไม่อาจตัดทิ้งได้ หากแผ่นน้ำแข็งฝั่งตะวันตกของแอนตาร์กติกาเกิดการสูญเสียอย่างรวดเร็วและไม่สามารถย้อนกลับได้

หลักฐานจากงานวิจัยอื่นเกี่ยวกับน้ำอุ่นใต้ชั้นน้ำแข็ง

งานวิจัยอื่น ๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเน้นย้ำบทบาทสำคัญของความร้อนจากมหาสมุทรในการละลายน้ำแข็งของแอนตาร์กติกา

การศึกษาบริเวณแอนตาร์กติกาตะวันตกพบว่า มวลน้ำที่เรียกว่า Circumpolar Deep Water ซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเยือกแข็งในพื้นที่หลายองศาเซลเซียส สามารถไหลเข้าไปใต้ชั้นน้ำแข็งลอยและละลายมันจากด้านล่าง กระบวนการนี้ถือเป็นหนึ่งในสาเหตุสำคัญของการบางลงของชั้นน้ำแข็งในปัจจุบัน

หลักฐานทางธรณีวิทยายังบ่งชี้ว่ากลไกคล้ายกันเคยเกิดขึ้นในอดีต นักวิจัยพบว่าประมาณ 9,000 ปีก่อน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างน้ำจืดจากการละลายกับการไหลเวียนของมหาสมุทรช่วยเร่งการถอยร่นของชั้นน้ำแข็งและการสูญเสียน้ำแข็งภายในทวีปในแอนตาร์กติกาตะวันออก

ภาพรวมของงานวิจัยเหล่านี้ชี้ไปในทิศทางเดียวกัน: เมื่อกระแสน้ำอุ่นเริ่มเข้าถึงด้านล่างของชั้นน้ำแข็ง กระบวนการละลายที่เกิดขึ้นอาจยิ่งเสริมให้ระบบมหาสมุทรนำความร้อนเข้ามามากขึ้น

ทำไมเรื่องนี้จึงสำคัญต่อผู้คนทั่วโลก

การเปลี่ยนแปลงของน้ำแข็งในแอนตาร์กติกาไม่ได้จำกัดผลกระทบอยู่เฉพาะบริเวณขั้วโลก เมื่อแผ่นน้ำแข็งสูญเสียมวล น้ำที่เพิ่มขึ้นจะกระจายไปทั่วมหาสมุทรโลกและทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น

ระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นกำลังสร้างความเสี่ยงต่อพื้นที่ชายฝั่ง เช่น น้ำท่วมที่เกิดบ่อยขึ้น การกัดเซาะชายฝั่ง การรุกล้ำของน้ำเค็มสู่แหล่งน้ำจืด และความเสียหายต่อโครงสร้างพื้นฐานต่าง ๆ รายงานด้านภูมิอากาศชี้ว่าปรากฏการณ์นี้จะส่งผลต่อเมือง ระบบนิเวศ และชุมชนชายฝั่งทั่วโลกมากขึ้นเรื่อย ๆ

เนื่องจากมีผู้คน หลายร้อยล้านคนอาศัยอยู่ในพื้นที่ชายฝั่งที่มีระดับต่ำ แม้การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในความเร็วของการสูญเสียน้ำแข็งแอนตาร์กติกาก็อาจมีผลต่อความเสี่ยงระยะยาวอย่างมีนัยสำคัญ

แม้งานวิจัยใหม่นี้ยังไม่ได้ปรับตัวเลขการคาดการณ์ระดับน้ำทะเลโดยตรง แต่มันชี้ให้เห็นช่องว่างสำคัญในความเข้าใจปัจจุบัน: ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรกับน้ำแข็งรอบแอนตาร์กติกาอาจทำให้ชั้นน้ำแข็งละลายได้เร็วกว่าแบบจำลองจำนวนมากที่ใช้ในปัจจุบัน