มหาสมุทรกำลังขาดออกซิเจน... สัตว์ทะเลกำลังขาดอากาศหายใจ

ระบบนิเวศทางทะเล หนึ่งในระบบนิเวศที่มีความหลากหลายทางชีวภาพที่มีสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดอาศัยอยู่รวมกันมากมาย รวมทั้งมนุษย์ได้ใช้ประโยชน์จากท้องทะเลอย่างมหาศาล แต่ในปัจจุบันเราปฏิเสธไม่ได้ว่าระบบนิเวศทางทะเลกำลังถูกรบกวนอย่างหนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากขยะพลาสติกที่เป็นปัญหาใหญ่และทั่วโลกกำลังให้ความสนใจ รวมถึงปัญหาการลดลงของปริมาณปลาทะเลที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและกำลังส่งผลต่ออุตสาหกรรมการประมง นอกจากนี้ยังมีอีกหนึ่งปัญหาที่อาจส่งผลกระทบน้อยกว่าปัญหาจากปริมาณขยะพลาสติกที่เพิ่มสูงขึ้น แต่ทว่ามันกำลังแผ่ขยายคลอบคลุมพื้นที่เบื้องล่างของท้องทะเล และกำลังส่งผลกระทบที่ร้ายแรงต่อความหลากหลายทางชีวภาพ รวมถึงวัฏจักรการหมุนเวียนด้านชีวเคมีและธรณีของมหาสมุทรอย่างมหาศาล นั่นคือ ภาวะน้ำทะเลขาดออกซิเจน (Deoxygenating)

การเกิดภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นับเป็นสาเหตุหลักที่ส่งผลต่อปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำทะเล ทำให้เกิดภาวะน้ำทะเลขาดออกซิเจน เมื่ออากาศร้อนขึ้น ทำให้น้ำทะเลมีอุณหภูมิสูงขึ้น อัตราเมตาบอลิซึ่มของสิ่งมีชิวิตก็เพิ่มขึ้นด้วย ทำให้สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นต้องการใช้ออกซิเจนมากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ เมื่อน้ำทะเลมีอุณหภูมิสูงขึ้น ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะลดต่ำลง ในขณะที่น้ำทะเลที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจะมีความหนาแน่นมากกว่านั้นจะจมลงไป ส่วนน้ำทะเลที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจะมีความหนาแน่นน้อยกว่าจะลอยขึ้นมาบนผิวน้ำ เนื่องจากน้ำทะเลที่มีอุณหภูมิสูงจะทำให้ออกซิเจนละลายลงผ่านชั้นน้ำอุ่นนี้ลงไปในน้ำทะเลที่อยู่ลึกลงไปได้ยากขึ้น ทำให้ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำทะเลที่อยู่ลึกลงไปมีปริมาณลดน้อยลง

หลายคนอาจสงสัยว่า ปริมาณน้ำทะเลที่มีอยู่มหาศาลเช่นนี้ แล้วปริมาณออกซิเจนที่มีในน้ำทะเลนั้นจะลดลงมากแค่ไหน และถ้าผิวน้ำทะเลมีปริมาณออกซิเจนลดลง สัตว์น้ำทั้งหลายต้องดำน้ำลึกลงไปในระดับความลึกที่มีปริมาณออกซิเจนอย่างพอเพียง จริงอยู่น้ำทะเลที่อยู่ระดับลึกลงไปข้างล่าง จะมีปริมาณออกซิเจนมากกว่าบริเวณผิวน้ำ แต่อย่าลืมว่าสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ข้างล่างนั้น ไม่ว่าจะเป็น ปลา วาฬ โลมา หรือแม้กระทั่งแพลงตอนสัตว์นับล้านตัว ก็ต้องใช้ออกซิเจนในการดำรงชีวิตเช่นกัน จึงทำให้ปริมาณออกซิเจนที่เคยมีอยู่ลดลงเป็นอย่างมาก ในขณะที่ปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่บริเวณผิวน้ำทะเลเริ่มลดลงอย่างต่อเนื่องเนื่องจากอุณหภูมิบริเวณผิวน้ำทะเลที่เพิ่มสูงขึ้น ส่งผลให้น้ำทะเลที่อยู่เบื้องล่างนั้นมีปริมาณออกซิเจนลดลงมาก และในขณะเดียวกัน ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์และแก๊สอื่นๆ กลับเพิ่มสูงขึ้นซึ่งเกิดจากกระบวนการหายใจของเหล่าสัตว์น้ำ

เดนิส เบรตเบิร์ก นักวิทยาศาสตร์อาวุโสที่ศูนย์วิจัยสมิทโซเนียนได้ให้ข้อมูลว่า เดิมทีนั้น เขตน้ำลึกที่มีปริมาณออกซิเจนต่ำนั้นมีอยู่ตามธรรมชาติ แต่ในศตวรรษที่ 20 นี้ พบว่าเขตออกซิเจนต่ำได้ขยายเพิ่มมากขึ้น และกำลังแผ่ขยายสู่พื้นผิวน้ำมากถึงหนึ่งเมตรต่อปี ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สามารถระบุพื้นที่ตามเขตชายฝั่งที่มีปริมาณออกซิเจนลดลงมากถึง 500 แห่งทั่วโลก เขากล่าวเพิ่มเติมว่า การสูญเสียออกซิเจนในมหาสมุทรนี้ทำให้โลกสูญเสียออกซิเจนเกือบร้อยละ 15 ของทั้งโลก และสูญเสียออกซิเจนที่เคยเก็บกักในมหาสมุทรช่วงความลึกจากผิวน้ำถึงความลึก 1 กิโลเมตร มากกว่าร้อยละ 50 เลยทีเดียว

จนถึงตอนนี้ สิ่งมีชีวิตในทะเลมีการปรับตัวอย่างไรในภาวะที่บริเวณแหล่งที่อยู่อาศัยของตัวเองมีอากาศให้หายใจน้อยลง? สิ่งมีชีวิตบางชีวิตมีความทนต่อภาวะออกซิเจนต่ำได้ค่อนข้างดี โดยเฉพาะสิ่งที่ชีวิตที่อาศัยอยู่ในเขตทะเลลึก ที่มีปริมาณออกซิเจนต่ำ หรือไม่มีออกซิเจนเลย (Hypoxia zone) แต่ภาวะออกซิเจนลดต่ำลงจะส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่ต้องการมีออกซิเจนในการดำรงชีวิต เช่น สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศชายฝั่ง หรือระบบนิเวศปะการัง ปรากฏการณ์นี้จะทำให้สิ่งมีชีวิตในกลุ่มนี้ทำให้มีความสามารถในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์น้อยลง เนื่องจากการจัดสรรพลังงานมาสู่ระบบสืบพันธุ์น้อยลง การสร้างฮอร์โมนบกพร่องและมีผลต่อระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์ ทำให้เกิดโรคได้ง่าย รวมทั้งอัตราการเจริญเติบโตยังลดลงอีกด้วย นอกจากนี้ ผลกระทบจากการที่เขตออกซิเจนต่ำได้แผ่ขยายกว้างขึ้น การอพยพของสัตว์ทะเลบางชนิดจะเปลี่ยนแปลงไป สัตว์บางชนิดจะล่าเหยื่อไม่ได้เนื่องจากไม่สามารถว่ายหรือดำลงไปหาเหยื่อในบริเวณที่ออกซิเจนต่ำ ทำให้พวกมันขาดอาหารและเสียชีวิต ซึ่งจะนำไปสู่การสูญพันธุ์ได้ในที่สุด

ที่มาภาพ https://science.sciencemag.org/content/359/6371/eaam7240
คำอธิบายภาพ: แผนที่โลกแสดงถึงพื้นที่ที่มีออกซิเจนต่ำ สีน้ำเงินเข้มแสดงถึงพื้นที่น้ำทะเลมีออกซิเจนอยู่ต่ำมาก (ปลาทะเลส่วนมากต้องการน้ำทะเลที่มีออกซิเจนละลายอยู่ 1 -14 mg/L) และสีแดงแสดงถึงบริเวณที่ไม่มีออกซิเจน

ดังเช่นที่ เอริก พรินซ์ ผู้เชี่ยวชาญดานปลากระโทง ได้สังเกตพบว่า ปลากระโทงสีน้ำเงิน ซึ่งเป็นปลาที่ดำน้ำลึกเพื่อล่าเหยื่อในเขตคอสตราลิกาและกัวเตมาลา อเมริกากลางไม่ยอมดำน้ำลงไปลึกกว่า 50 – 60 เมตร เนื่องจากที่บริเวณเขตน้ำลึกนั้นมีปริมาณออกซิเจนลดน้อยลง และทำให้ปลากระโทงไม่สามารถว่ายน้ำอยู่ในระดับความลึกนั้นได้
แล้วเราควรทำอย่างไรเพื่อเพิ่มปริมาณออกซิเจนในน้ำทะเล? สิ่งที่ควรทำเพื่อเพิ่มปริมาณออกซิเจนในน้ำทะเลอย่างเร็วที่สุด นั่นคือ ลดการทิ้งขยะลงสู่แม่น้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งขยะอินทรีย์ เช่น เศษอาหาร เศษวัชพืช รวมถึงน้ำทิ้งจากการซักล้าง ลงในแหล่งน้ำ เพราะเป็นการเพิ่มสารอาหารจำนวนมากลงไปในแหล่งน้ำส่งผลให้เกิดกระบวนการย่อยสลายเพิ่มมากขึ้นและมีการใช้ออกซิเจนในกระบวนย่อยสลายนี้มากขึ้นเช่นกัน อีกและอีกวิธีการหนึ่ง ถึงแม้ว่าจะเป็นการแก้ปัญหาที่พูดง่ายและไกลตัวมาก แต่กลับเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดที่เราทุกคนสามารถช่วยกันได้ นั่นคือ การลดภาวะโลกร้อน ลดการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล และลดการผลิตก๊าซเรือนกระจก ซึ่งเป็นการลดภัยคุกคามจากภาวะโลกร้อนที่เป็นสาเหตุหลักของการลดปริมาณออกซิเจนในมหาสมุทร หากเราไม่ร่วมด้วยช่วยกันลดภาวะโลกร้อนในตอนนี้ เราอาจจะต้องเผชิญกับภาวะออกซิเจนลดต่ำลงในบรรยากาศ ในบ้านของเรา เหมือนที่เหล่าสัตว์ทะเลกำลังเผชิญอยู่ก็เป็นได้

ผู้เรียบเรียง  นริศรา บริกุล นักวิชาการ กองการสื่อสารวิทยาศาสตร์ สำนักพัฒนาความตระหนักด้านวิทยาศาสตร์

ที่มาข้อมูล 
https://science.sciencemag.org/content/359/6371/eaam7240
https://news.nationalgeographic.com/2018/01/climate-change-suffocating-low-oxygen-zones-ocean/
https://www.nature.com/articles/542303a
https://www.fondriest.com/environmental-measurements/parameters/water-quality/dissolved-oxygen/