ความหลากหลายทางชีวภาพในทะเลลึก

โดย GEORGINA PAXMAN | EARTH.ORG | 23 กรกฎาคม 2020 | 5 นาที

งานศึกษาพบว่าความหลากหลายทางชีวภาพในทะเลลึกเผชิญภัยคุกคามจากวิกฤตภูมิอากาศที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

วิกฤตภูมิอากาศจะส่งผลต่อความหลากหลายทางชีวภาพในส่วนลึกที่สุดของทะเลอย่างไร? ใน งานศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน Nature Climate Change นักวิจัยพบว่า แม้ในฉากทัศน์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ดีที่สุด ทะเลลึกก็จะอุ่นขึ้นเร็วกว่าเดิมในหลายทศวรรษข้างหน้า เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์ เรื่องนี้เป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อความหลากหลายทางชีวภาพในระบบนิเวศทะเลลึก ซึ่งผู้คนมากมายทั่วโลกพึ่งพาเพื่อดำรงชีพ

—

มีความเชื่อเดิมว่า เพราะน้ำผิวทะเลอุ่นขึ้นเร็วเป็นสองเท่าของทะเลลึก ซึ่งงานศึกษานี้กำหนดว่าลึกกว่า 200 เมตร ความเสี่ยงต่อความหลากหลายทางชีวภาพในถิ่นอาศัยที่มนุษย์สำรวจน้อยที่สุดจึงต่ำกว่ามาก แต่งานศึกษานานาชาติล่าสุดที่นำโดยมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ท้าทายแนวคิดนี้ โดยแสดงว่าความหลากหลายทางชีวภาพในทะเลลึกเผชิญวิกฤตภูมิอากาศมากกว่าที่เคยคิด

นักวิจัยวิเคราะห์ ความเร็วการเคลื่อนของภูมิอากาศในแนวราบ ซึ่งวัดอัตราที่สิ่งมีชีวิตทะเลย้ายในแนวราบเพื่อตอบสนองต่อน้ำทะเลที่อุ่นขึ้นและหาอุณหภูมิที่เหมาะสมกว่า โดยวัดในสี่ระดับความลึก ได้แก่ ชั้นผิวหน้า (0–200 ม.) ชั้นเมโซเพลาจิก (200–1,000 ม.) ชั้นแบทีเพลาจิก (1,000–4,000 ม.) และชั้นอะบิสโซเพลาจิก (>4,000 ม.)

ทีมวิเคราะห์ความเร็วการเคลื่อนของภูมิอากาศในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา และพบว่าระหว่างปี 1955–2005 ทะเลลึกมีความเร็วสูงกว่าน้ำผิวทะเล

นอกจากพบความเร็วที่สูงกว่าในช่วงดังกล่าว ทีมยังใช้แบบจำลองภูมิอากาศคาดการณ์ว่าความเร็วนี้จะเพิ่มขึ้นในทุกระดับความลึกระหว่างปี 2050–2100 แม้ภายใต้ RCP 2.6 ซึ่งเป็นแนวทางการปล่อยก๊าซที่ดีที่สุด โดยการปล่อยคาร์บอนลดลงภายในปี 2020 และเป็นศูนย์ภายในปี 2100 ความเร็วก็ยังคาดว่าจะเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดความกังวลว่าภัยคุกคามในอนาคตต่อความหลากหลายทางชีวภาพทะเลอาจหลีกเลี่ยงไม่ได้

Anthony Richardson ศาสตราจารย์มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์และนักวิจัยอาวุโสของงานศึกษา เน้นว่า “เพราะมหาสมุทรมีขนาดและความลึกมหาศาล ความร้อนที่ผิวน้ำดูดซับไว้แล้วจะผสมลงสู่น้ำชั้นลึก” นั่นหมายความว่า “ชีวิตในทะเลลึกจะเผชิญภัยคุกคามจากทะเลที่อุ่นขึ้นมากขึ้นเรื่อย ๆ จนสิ้นศตวรรษ ไม่ว่าเราจะทำอะไรในตอนนี้ก็ตาม”

ความเร็วการเคลื่อนของภูมิอากาศในชั้นเมโซเพลาจิกคาดว่าจะเพิ่มเป็นเจ็ดเท่าภายใต้ RCP 2.6 ซึ่งเป็นสี่เท่าของความเร็วบริเวณผิวน้ำ ส่วนชั้นอะบิสโซเพลาจิกจะมีความเร็วเป็นห้าเท่าครึ่งของระดับที่พบในน้ำผิวทะเลปัจจุบัน ภายใต้ RCP 8.5 ซึ่งเป็นฉากทัศน์การปล่อยสูงที่สุดและเพิ่มขึ้นตลอดศตวรรษ ชั้นเมโซเพลาจิกอาจมีความเร็วมากกว่า 20 เท่าของปัจจุบันจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นสิ่งมีชีวิตทะเลจะมีการกระจายตัวในพื้นที่เปลี่ยนไปมาก และย้ายเร็วกว่าปัจจุบันอย่างมากเพื่อหาอุณหภูมิที่เหมาะต่อการอยู่รอด

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกระทบทะเลลึกอย่างไร?

วิกฤตภูมิอากาศมีผลร้ายแรงต่อความหลากหลายทางชีวภาพ เพราะอาจเปลี่ยนการกระจายตัวของชนิดพันธุ์ภายในระบบนิเวศอย่างมาก ส่วนใหญ่ย้ายเข้าหาขั้วโลกเมื่อทะเลอุ่นขึ้น ทำให้สายสัมพันธ์อันซับซ้อนในสายใยอาหารเสียสมดุลเมื่อเกิดการจัดเรียงชนิดพันธุ์ใหม่ในทะเล และกระทบความหลากหลายทางชีวภาพทั่วโลก การกระจายตัวใหม่ยังอาจมีผลทางเศรษฐกิจและสังคมอย่างลึกซึ้งต่อบริการของระบบนิเวศ เช่น ผลผลิตประมง

น้ำส่วนใหญ่ใต้ชั้นผิวหน้ามีอุณหภูมิค่อนข้างคงที่ สิ่งมีชีวิตทะเลลึกจึงปรับตัวเข้ากับสภาวะนั้น และเปราะบางเป็นพิเศษต่อการเปลี่ยนอุณหภูมิแม้เพียงเล็กน้อย ศาสตราจารย์ Jorge García Molinos ผู้ร่วมเขียนงานศึกษา กล่าวว่า “ผลของเราชี้ว่า ความหลากหลายทางชีวภาพในทะเลลึกน่าจะมีความเสี่ยงมากกว่า เพราะสิ่งมีชีวิตปรับตัวกับสภาพอุณหภูมิที่เสถียรกว่ามาก”

อย่างไรก็ตาม เรายังรู้ค่อนข้างน้อยว่าความหลากหลายทางชีวภาพใต้ผิวน้ำตอบสนองต่อภูมิอากาศอย่างไร งานวิจัยส่วนใหญ่มุ่งที่น้ำผิวทะเลซึ่งอุ่นขึ้นเร็วที่สุด ความรู้เรื่องการจัดเรียงตัวในพื้นที่ใหม่เพื่อตอบสนองต่อภูมิอากาศจึงเกี่ยวกับทะเลชั้นบน 200 เมตรเป็นหลัก

การเปรียบเทียบขนาดของความเร็วการเคลื่อนของภูมิอากาศกับความหลากหลายของชนิดพันธุ์ช่วยระบุพื้นที่เสี่ยงสูงที่สุดได้ และยังชี้พื้นที่ที่อาจเป็นแหล่งหลบภัยทางภูมิอากาศ ซึ่งอาจมีบทบาทสำคัญต่อการอนุรักษ์ทะเล

นอกจากความเร็วที่เพิ่มขึ้น สายใยอาหารทะเลยังเผชิญความท้าทายต่อความเชื่อมโยงแนวดิ่งจากทิศทางการเคลื่อนของภูมิอากาศที่ต่างกันตามความลึก ตัวอย่างเช่น บริเวณผิวน้ำสิ่งมีชีวิตมักย้ายเข้าหาขั้วโลก แต่แนวโน้มนี้ลดลงในระดับลึก ซึ่งมีการเคลื่อนไปหลายทิศทาง เป็นปัญหาสำคัญต่อชนิดพันธุ์ที่ต้องพึ่งสิ่งมีชีวิตในชั้นอื่น และส่งผลต่อสายใยอาหารทะเลทั้งหมด

Isaac Brito-Morales นักศึกษาปริญญาเอกมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ผู้เป็นหัวหน้างานศึกษา เปิดเผยว่า “สิ่งที่น่าสนใจคือ ความเร็วการเคลื่อนของภูมิอากาศไม่เพียงต่างกันตามความลึก แต่ยังมีทิศทางต่างกันด้วย จึงสร้างความท้าทายอย่างมากต่อวิธีออกแบบพื้นที่คุ้มครอง”

ชั้นเมโซเพลาจิกเผชิญการเปลี่ยนแปลงความเร็วมากที่สุดในทุกชั้นทะเล เรื่องนี้น่ากังวลเพราะเป็นถิ่นอาศัยอันอุดมสมบูรณ์ของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่พบมากที่สุดกลุ่มหนึ่ง คือปลาขนาดเล็กสกุล Cyclothone ปลาเหล่านี้มีความสำคัญทั้งในฐานะชีวมวลที่สนับสนุนการประมงทูน่าและหมึก และการถ่ายเทคาร์บอนลงสู่ทะเลลึกผ่านการหายใจและการขับถ่าย บทบาทนี้เผชิญความเสี่ยงเพิ่มขึ้นและไม่แน่นอนภายใต้ฉากทัศน์ทะเลอุ่นในอนาคต

สำหรับชั้นแบทีเพลาจิกและอะบิสโซเพลาจิก นอกจากความเร็วที่สูงขึ้นจะคุกคามความหลากหลายทางชีวภาพอย่างร้ายแรงแล้ว การลดลงพร้อมกันของค่า pH และออกซิเจนอาจเป็นภัยเพิ่มเติมต่อชนิดพันธุ์ที่อาศัยอยู่

สิ่งสำคัญคือ ความท้าทายในทะเลลึกต้องอาศัยความร่วมมือระหว่างประเทศและแนวทางสหวิทยาการ ศาสตราจารย์ Richardson เสนอว่า นอกจากรับมือวิกฤตภูมิอากาศแล้ว ควรสร้างพื้นที่คุ้มครองใหม่ในทะเลลึก โดยควบคุมการทำเหมืองพื้นทะเลและการประมงหน้าดินในทะเลลึกเพื่อรักษาชีวิตทะเล

เนื่องจากทะเลลึกครอบคลุมพื้นที่ห่างไกลและไร้ผู้อยู่อาศัยมากที่สุดบางแห่งของโลก และอยู่นอกเขตอำนาจประเทศ การตระหนักถึงความรับผิดชอบร่วมกันทั่วโลกจึงสำคัญต่อการอนุรักษ์พื้นที่เหล่านี้อย่างมีประสิทธิผล และลดผลจากวิกฤตภูมิอากาศต่อความหลากหลายทางชีวภาพในระบบนิเวศที่ลึกลับที่สุดบางแห่งบนโลก

บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกบน Earth.Org และนำมาเผยแพร่ซ้ำภายใต้ข้อตกลงด้านบรรณาธิการ

อ่านเพิ่มเติม:

• อ่านบทความเพิ่มเติมในบล็อก
• รู้จักพันธกิจของเรา
• 🇩🇪 อ่านบทความนี้เป็นภาษาเยอรมัน
• 🇨🇳 อ่านบทความนี้เป็นภาษาจีน