NASA ใช้ข้อมูลดาวเทียมติดตามแพลงก์ตอนสัตว์ ช่วยเสริมการปกป้องวาฬในแอตแลนติกเหนือ

นอกชายฝั่งนิวอิงแลนด์ วาฬไรท์แอตแลนติกเหนือ (North Atlantic right whale) สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ใกล้สูญพันธุ์ที่สุดในโลก กำลังว่ายน้ำพร้อมอ้าปากกว้างเพื่อกรองแพลงก์ตอนสัตว์ขนาดเล็กชนิดหนึ่งชื่อ แคลานัส ฟินมาร์คิคัส (Calanus finmarchicus) ที่ลอยอยู่ในน้ำ แม้จะมีขนาดเพียงเท่าเมล็ดข้าว แพลงก์ตอนชนิดนี้คือ แหล่งอาหารหลักของวาฬขนาดยักษ์ที่เหลืออยู่เพียงราว 370 ตัวเท่านั้น

การติดตามแพลงก์ตอนสัตว์จากอวกาศ

การติดตามประชากรแพลงก์ตอนในอดีตต้องอาศัยเรือวิจัยออกทะเล ลากอวน และนับจำนวนตัวอย่างด้วยมือ แต่ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์สามารถมองหามันจากอวกาศ 

ทีมนักวิจัยได้นำข้อมูลจากดาวเทียมของ NASA มาพัฒนาเทคนิคใหม่ในการติดตามแพลงก์ตอนแคลานัส ฟินมาร์คิคัสที่ผิวน้ำอ่าวเมน โดยตรวจจับเม็ดสีแดงธรรมชาติของสัตว์ชนิดนี้ ซึ่งสามารถมองเห็นได้ผ่านสเปกตรัมแสงที่สะท้อนจากผิวน้ำ วิธีนี้อาจช่วยให้สามารถประเมินตำแหน่งและปริมาณของแพลงก์ตอน ซึ่งเป็นอาหารหลักของวาฬขวา ได้แม่นยำยิ่งขึ้น และยังเป็นประโยชน์ต่อการป้องกันอุบัติเหตุเรือชนและการพันกันของอุปกรณ์ประมง ซึ่งเป็นสองภัยคุกคามสำคัญต่อวาฬชนิดนี้

ซินเทีย ฮอลล์ (Cynthia Hall) นักวิทยาศาสตร์จากสำนักงานใหญ่ของ NASA ในวอชิงตัน ระบุว่า NASA สนับสนุนงานวิจัยนี้เพราะเป็นตัวอย่างของการนำข้อมูลจากอวกาศมาประยุกต์ใช้กับปัญหาโลกจริง ทั้งเพื่อวิทยาศาสตร์ ชุมชน และการอนุรักษ์ระบบนิเวศ

Credit: NASA Earth Observatory image by Wanmei Liang, using data from Shunmugapandi, R., et al. (2025)

เทคโนโลยี MODIS บนดาวเทียม Aqua

เทคโนโลยีที่ใช้ในการเก็บข้อมูลครั้งนี้ คือ MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) บนดาวเทียม Aqua ของ NASA แม้จะไม่สามารถมองเห็นแพลงก์ตอนโคพีพอดโดยตรง แต่เทคโนโลยี MODIS ก็สามารถจับการเปลี่ยนแปลงของโฟตอนในน้ำที่เกิดจากเม็ดสีที่เรียกว่าแอสตาแซนธินในแพลงก์ตอนสัตว์ ซึ่งเป็นสารประกอบเดียวกับที่ทำให้ปลาแซลมอนมีสีชมพู

แคทเธอรีน มิตเชลล์ (Catherine Mitchell) นักสมุทรศาสตร์จากห้องปฏิบัติการ Bigelow รัฐเมน กล่าวว่า งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าแพลงก์ตอนสัตว์ขนาดมิลลิเมตรก็มีอิทธิพลต่อสีของมหาสมุทร ซึ่งเทคโนโลยี MODIS สามารถตรวจจับได้ แม้ก่อนหน้านี้ การสำรวจจะเน้นที่สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กกว่ามาก เช่น แพลงก์ตอนพืช

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์บางส่วนเคยนำร่องใช้เทคนิคนี้ในน่านน้ำของนอร์เวย์ และปัจจุบันได้พัฒนาต่อยอดมาใช้กับอ่าวเมน ซึ่งเป็นแหล่งอาหารหลักของวาฬไรท์ช่วงอพยพ โดยใช้การผสานข้อมูลจากดาวเทียม แบบจำลอง และการเก็บข้อมูลภาคสนาม เพื่อสร้างภาพแสดงฝูงแพลงก์ตอนที่ผิวน้ำได้แม่นยำยิ่งขึ้น

รีเบคกา ชุนมูกาปานดิ (Rebekah Shunmugapandi) นักสมุทรศาสตร์ กล่าวว่า การค้นหาแหล่งอาหารที่ยังไม่เป็นที่รู้จักและการคาดการณ์เส้นทางการเดินทางของวาฬด้วยเทคโนโลยีนี้ อาจช่วยปรับปรุงมาตรการปกป้องวาฬได้ในอนาคต

แม้ว่าวาฬไรท์แอตแลนติกเหนือจะได้รับการศึกษามานานหลายสิบปี แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจพฤติกรรมของพวกมันอย่างถ่องแท้ การเปลี่ยนเส้นทางอพยพอย่างฉับพลันในปี 2010-2011 เช่น การเคลื่อนเข้าสู่อ่าวเซนต์ลอว์เรนซ์ ก่อให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงหลายกรณีจากเรือชนและอุปกรณ์ประมงติดตัววาฬ

รวมไปถึงในปี 2017 สำนักงานบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (NOAA) ประกาศให้สถานการณ์เป็น “เหตุการณ์การเสียชีวิตที่ผิดปกติ” และข้อมูลล่าสุดระบุว่ามีวาฬขวาถึง 80 ตัว ที่ตายหรือบาดเจ็บสาหัสจากเหตุการณ์เหล่านี้

ในรัฐเมน แม้กิจกรรมเดินเรือจะมีน้อยกว่า แต่การจับกุ้งมังกรยังคงหนาแน่น ซาราห์ ไลเตอร์ (Sarah Leiter) นักวิทยาศาสตร์จากกรมทรัพยากรทางทะเลรัฐเมน ระบุว่าชาวประมงแต่ละรายมีอุปกรณ์ดักประมาณ 800 ชิ้น การเคลื่อนเข้ามาแบบฉับพลันของวาฬ เช่นที่เกิดขึ้นในเดือนมกราคม 2025 อาจทำให้ปรับอุปกรณ์ไม่ทัน

ซาราห์ ไลเตอร์ (Sarah Leiter) มองว่า การคาดการณ์ด้วยข้อมูลดาวเทียมจะช่วยให้มีเวลาเตรียมการมากขึ้น และอาจลดผลกระทบระหว่างคนกับวาฬได้

แม้เทคโนโลยี MODIS จะมีข้อจำกัด เช่น ไม่สามารถตรวจจับสัตว์โดยตรง และอาจแยกไม่ออกจากสิ่งมีชีวิตสีแดงอื่น รวมถึงปัญหาจากสภาพอากาศหรือคลื่นลม แต่ NASA กำลังพัฒนาเทคโนโลยีรุ่นใหม่

NASA’s Ocean Color Instrument on the PACE satellite captured these swirling green phytoplankton blooms in the Gulf of Maine in April 2024. Such blooms fuel zooplankton like Calanus finmarchicus. Credit: NASA

เทคโนโลยีใหม่ที่ทำให้เก็บข้อมูลได้ดีมากขึ้น

ดาวเทียม PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem) ซึ่งเปิดตัวในปี 2024 จะเข้ามาแทนที่เทคโนโลยี MODIS โดยมีเครื่องมือ Ocean Color Instrument ที่ตรวจจับแสงได้ถึง 280 ความยาวคลื่น เทียบกับ 10 ความยาวคลื่นของเทคโนโลยี MODIS ทำให้สามารถจำแนกแพลงก์ตอนแต่ละชนิดได้ชัดเจนขึ้น

บริดเจ็ต ซีเกอร์ส (Bridget Seegers) นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของ NASA ระบุว่าดาวเทียม PACE จะช่วยตรวจจับแพลงก์ตอนสัตว์ได้แม่นยำยิ่งขึ้น และเพิ่มรายละเอียดของข้อมูลมหาสมุทรได้อย่างมหาศาล

นักวิทยาศาสตร์ย้ำว่า แม้ความรู้ในพื้นที่และฤดูกาลยังจำเป็นต่อการตีความข้อมูล แต่เป้าหมายของการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้คือการเพิ่มเครื่องมือใหม่ในการตัดสินใจ โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่เวลาและทรัพยากรมีจำกัด