นักวิจัยฮาร์วาร์ดส่งเครื่องบิน NASA ER-2 ฝ่าควันไฟป่าสูงถึง 16 กม. เผยผลชวนทึ่งต่อภูมิอากาศโลก

ควันไฟป่าไม่ได้ทำให้ท้องฟ้าหม่นและคุณภาพอากาศแย่ลงเท่านั้น ไฟป่าที่รุนแรง บางครั้งยังสามารถดันควันสูงทะลุ 16 กิโลเมตร ให้ลอยค้างเป็นสัปดาห์หรือเป็นเดือน และสร้างระบบอากาศของตัวเองในชั้นบรรยากาศ แม้จะเป็นปรากฏการณ์ที่ยากจะเก็บข้อมูล แต่ล่าสุดทีมนักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯ สามารถบินเก็บตัวอย่างและทำการศึกษาควันไฟป่าได้สำเร็จ ซึ่งได้มีการเผยแพร่ข้อมูลเมื่อวันที่ 10 ธันวาคมที่ผ่านมา

ทีมนักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศ จากคณะวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์ จอห์น เอ. พอลสัน มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด นำโดยศาสตราจารย์ แฟรงค์ คูทช์ (Frank Keutsch)ใช้เครื่องบินวิจัยทางวิทยาศาสตร์ NASA ER-2 บินเข้าไปเก็บตัวอย่างควันไฟป่าที่ลอยสูงในชั้นบรรยากาศส่วนบน (Uppermost Troposphere) เหนือพื้นโลกราว 16 กิโลเมตร หลังไฟป่าเกิดขึ้น 5 วัน ในรัฐนิวเม็กซิโก สหรัฐอเมริกา เมื่อเดือนมิถุนายน 2565

การค้นพบอนุภาคควันขนาดใหญ่พิเศษ

จากตัวอย่างการเก็บควันไฟป่าที่ระดับความสูงประมาณ 16 กิโลเมตร นักวิจัยพบอนุภาคควันในชั้นบรรยากาศระดับสูง มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 500 นาโนเมตร ซึ่งใหญ่กว่าอนุภาคควันที่พบในระดับความสูงปกติถึงสองเท่า เนื่องจากอากาศในชั้นบรรยากาศระดับบนค่อนข้างนิ่ง และรวมตัวกันช้ามาก ทำให้อนุภาคควันไฟป่านี้จับตัวรวมกันได้ดี และลอยค้างได้นานเป็นสัปดาห์ถึงเดือน 

ผลกระทบจากอนุภาคควันไฟป่า

โหย่วเว่ย ลี (Yaowei Li) ผู้เขียนหลักของงานวิจัยนี้ยังพบว่าอนุภาคควันเหล่านี้ มีผลต่อการระบายความร้อน ที่รุนแรงกว่ามาก โดยสะท้อนแสงอาทิตย์กลับสู่อวกาศได้ดีกว่าปกติ 30-36% ส่งผลให้ชั้นบรรยากาศเย็นลงเล็กน้อย (Cooling Effect) นอกจากนี้ควันไฟป่าที่รุนแรงมากยังสร้างปรากฏการณ์ที่เป็นเสมือน “ปล่องไฟยักษ์” พัดพาควันขึ้นสูงและสร้างสภาพอากาศของตัวเองได้ เช่น พายุฝนฟ้าคะนองที่เกิดจากความร้อน 

อนุภาคควันขนาดใหญ่ที่รวมตัวกัน อาจส่งผลกระทบต่อการไหลเวียนของบรรยากาศผ่านความร้อนเฉพาะที่ ซึ่งอาจทำให้กระแสลมกรด (Jet Streams) เปลี่ยนทิศทางได้ ซึ่งข้อมูลนี้ยังไม่เคยค้นพบอยู่ในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศมาก่อน

มนุษย์คือตัวแปรสำคัญที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

งานวิจัยนี้ยังชี้ให้เห็นว่า มนุษย์ คือตัวแปรสำคัญที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และส่งผลให้เกิดไฟป่าในฝั่งตะวันตกของสหรัฐฯ ตลอด 30 ปีที่ผ่านมา โดยมีส่วนต่อปริมาณการปล่อยมลพิษจากไฟป่าถึง 65% ในช่วงปี 2540-2563 นอกจากนี้เกือบครึ่งหนึ่งของฝุ่นพิษ PM2.5 ที่ผู้คนได้รับจากควันไฟป่าในช่วงสองทศวรรษหลังนี้ ก็มีความเชื่อมโยงโดยตรงกับสภาวะโลกร้อนที่มนุษย์ก่อขึ้น 

ข้อมูลเหล่านี้เน้นย้ำว่าเราไม่สามารถปล่อยให้ป่าจัดการตัวเองในสภาวะที่ภูมิอากาศผิดปกติได้อีกต่อไป นักวิจัยจึงเสนอว่าจำเป็นต้องมีกลยุทธ์การจัดการพื้นที่ที่เข้มงวดขึ้น เช่น “การชิงเผา” (Prescribed burning) หมายถึงการเผาตามที่กำหนด เพื่อกำจัดเชื้อเพลิงและบรรเทาความรุนแรงของไฟป่าที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต

งานวิจัยนี้ ไม่เพียงแต่สะท้อนให้เห็นถึงความเปราะบางของชั้นบรรยากาศโลก ซึ่งส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสมดุลพลังงานแต่ยังเป็นหลักฐานเชิงประจักษ์ที่บ่งบอกว่าผลกระทบจากกิจกรรมของมนุษย์ที่ส่งผลกระทบต่อโลกนั้นหยั่งรากลึกกว่าที่ตาเห็น การทบทวนวิธีรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระดับสากลจึงเป็นเรื่องเร่งด่วน เพื่อรักษาความสมดุลของบรรยากาศและความปลอดภัยของมนุษย์ในระยะยาว