การบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ: การปลูกต้นไม้ในอาร์กติกทำให้ภาวะโลกร้อนรุนแรงขึ้น

การฟื้นฟูป่าและการปลูกต้นไม้เป็นกลยุทธ์ที่ได้รับการยอมรับอย่างดีในการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อย่างไรก็ตาม การใช้ แนวทางนี้ในอาร์กติกทำให้ภาวะโลกร้อนเลวร้ายลงและส่งผลเสียต่อการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เนื่องจากต้นไม้ปกคลุมพื้นที่ลดค่าสะท้อนแสงอาทิตย์ (albedo) และเพิ่มความมืดบนพื้นผิวซึ่งส่งผลให้เกิดภาวะโลกร้อน (เนื่องจากต้นไม้ดูดซับความร้อนจากดวงอาทิตย์ได้มากกว่าหิมะ) นอกจากนี้ กิจกรรมปลูกต้นไม้ยังรบกวนแหล่งคาร์บอนในดินอาร์กติกซึ่งกักเก็บคาร์บอนได้มากกว่าพืชทั้งหมดบนโลกอีกด้วย ดังนั้นแนวทางการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจึงไม่จำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่คาร์บอน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเกี่ยวข้องกับสมดุลพลังงานของโลก (พลังงานแสงอาทิตย์ที่ยังคงอยู่ในชั้นบรรยากาศและพลังงานแสงอาทิตย์ที่ออกจากชั้นบรรยากาศ) ปริมาณก๊าซเรือนกระจกกำหนดว่าชั้นบรรยากาศของโลกจะเก็บความร้อนไว้ได้มากเพียงใด ในภูมิภาคอาร์กติกที่ละติจูดสูง ผลกระทบจากการสะท้อนแสง (กล่าวคือ การสะท้อนของแสงอาทิตย์กลับเข้าไปในอวกาศโดยไม่ถูกแปลงเป็นความร้อน) มีความสำคัญมากกว่า (ผลกระทบจากก๊าซเรือนกระจกอันเนื่องมาจากการกักเก็บคาร์บอนในชั้นบรรยากาศ) สำหรับสมดุลพลังงานทั้งหมด ดังนั้น เป้าหมายโดยรวมในการชะลอการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจึงต้องใช้แนวทางแบบองค์รวม   

พืชและสัตว์ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) อย่างต่อเนื่อง₂) ในบรรยากาศผ่านการหายใจ เหตุการณ์ธรรมชาติบางอย่าง เช่น ไฟป่าและการปะทุของภูเขาไฟยังปล่อยก๊าซ CO ออกมาด้วย₂ ในบรรยากาศ ความสมดุลของ CO ในบรรยากาศ₂ ได้รับการรักษาไว้โดยการกักเก็บคาร์บอนอย่างสม่ำเสมอโดยพืชสีเขียวในแสงแดดผ่านการสังเคราะห์แสง อย่างไรก็ตาม กิจกรรมของมนุษย์ตั้งแต่ 18^th ศตวรรษ โดยเฉพาะการสกัดและเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน น้ำมันปิโตรเลียม และก๊าซธรรมชาติ ทำให้ความเข้มข้นของ CO ในบรรยากาศเพิ่มขึ้น₂.  

ที่น่าสนใจคือความเข้มข้นของ CO เพิ่มขึ้น₂ ในบรรยากาศเป็นที่ทราบกันว่าแสดงผลการใส่ปุ๋ยคาร์บอน (กล่าวคือ พืชสีเขียวสังเคราะห์แสงได้มากขึ้นเมื่อตอบสนองต่อ CO มากขึ้น₂ ในชั้นบรรยากาศ) ส่วนที่ดีของอ่างเก็บคาร์บอนบนบกในปัจจุบันเกิดจากการสังเคราะห์แสงทั่วโลกที่เพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองต่อ CO ที่เพิ่มขึ้น₂ในช่วงปี 1982-2020 การสังเคราะห์แสงทั่วโลกเพิ่มขึ้นประมาณ 12% ตอบสนองต่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศทั่วโลกที่เพิ่มขึ้น 17% จาก 360 ppm เป็น 420 ppm^1,2.  

เห็นได้ชัดว่าการสังเคราะห์แสงที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกไม่สามารถดูดซับการปล่อยคาร์บอนที่เกิดจากมนุษย์ได้ทั้งหมดตั้งแต่เริ่มมีการปฏิวัติอุตสาหกรรม ส่งผลให้คาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ (CO₂) ได้เพิ่มขึ้นอย่างมีประสิทธิผลประมาณ 50% ในสองศตวรรษที่ผ่านมาเป็น 422 ppm (ในเดือนกันยายน 2024)³ ซึ่งมีมูลค่า 150% ของมูลค่าในปี ค.ศ. 1750 เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญ ซึ่งการเพิ่มขึ้นโดยรวมของ CO ในชั้นบรรยากาศอย่างมีนัยสำคัญ₂ มีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ  

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแสดงออกมาในรูปแบบของน้ำแข็งและธารน้ำแข็งที่ขั้วโลกละลาย มหาสมุทรอุ่นขึ้น ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น น้ำท่วม พายุรุนแรง ภัยแล้งที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งและรุนแรง ภาวะขาดแคลนน้ำ คลื่นความร้อน ไฟไหม้รุนแรง และสภาวะที่เลวร้ายอื่นๆ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อชีวิตและความเป็นอยู่ของผู้คน จึงจำเป็นต้องบรรเทาผลกระทบดังกล่าว ดังนั้น เพื่อจำกัดภาวะโลกร้อนและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นให้ไม่เกิน 1.5°C ภายในสิ้นศตวรรษนี้ สภาพภูมิอากาศของสหประชาชาติประชุมการเปลี่ยนแปลง ได้ตระหนักว่าจำเป็นต้องลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกลงร้อยละ 43 ภายในปี 2030 และเรียกร้องให้ทุกฝ่ายเปลี่ยนผ่านจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อให้บรรลุ การปล่อยสุทธิเป็นศูนย์ โดย 2050  

นอกจากการลดการปล่อยคาร์บอนแล้ว การดำเนินการด้านสภาพภูมิอากาศยังสามารถทำได้โดยการกำจัดคาร์บอนออกจากชั้นบรรยากาศ การปรับปรุงการจับกักคาร์บอนในชั้นบรรยากาศจะมีประโยชน์  

การสังเคราะห์แสงของแพลงก์ตอนพืช สาหร่ายทะเล และแพลงก์ตอนสาหร่ายในมหาสมุทรมีส่วนรับผิดชอบในการดักจับคาร์บอนประมาณครึ่งหนึ่ง มีการเสนอว่าเทคโนโลยีชีวภาพของไมโครสาหร่ายอาจมีส่วนช่วยในการดักจับคาร์บอนผ่านการสังเคราะห์แสง การย้อนกลับการตัดไม้ทำลายป่าด้วยการปลูกต้นไม้และฟื้นฟูพื้นที่ป่าอาจช่วยบรรเทาผลกระทบจากสภาพอากาศได้มาก การศึกษาวิจัยหนึ่งพบว่าการเพิ่มพื้นที่ป่าไม้ทั่วโลกอาจส่งผลดีอย่างมาก โดยพบว่าความจุของเรือนยอดไม้ทั่วโลกภายใต้สภาพอากาศปัจจุบันอยู่ที่ 4.4 ล้านเฮกตาร์ ซึ่งหมายความว่าสามารถสร้างพื้นที่ป่าไม้เพิ่มขึ้นอีก 0.9 ล้านเฮกตาร์ (เทียบเท่ากับพื้นที่ป่าเพิ่มขึ้นร้อยละ 25) หลังจากตัดพื้นที่ป่าไม้ที่มีอยู่ออกไปแล้ว หากสร้างพื้นที่ป่าไม้เพิ่มขึ้นอีก 205 ล้านเฮกตาร์ จะกักเก็บและกักคาร์บอนได้ประมาณ 25 กิกะตัน ซึ่งคิดเป็นประมาณร้อยละ 223 ของคาร์บอนในชั้นบรรยากาศในปัจจุบัน การฟื้นฟูป่าทั่วโลกยังเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ไม่หยุดยั้งจะส่งผลให้พื้นที่ป่าไม้ลดลงประมาณ 2050 ล้านเฮกตาร์ (ส่วนใหญ่ในพื้นที่เขตร้อน) และสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพที่เกี่ยวข้องภายในปี XNUMX^4,5. 

การปลูกต้นไม้ในเขตอาร์กติก  

ภูมิภาคอาร์กติกหมายถึงพื้นที่ทางตอนเหนือของโลกเหนือละติจูด 66° 33′N ภายในเส้นอาร์กติก พื้นที่ส่วนใหญ่ (ประมาณ 60%) ถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็งในมหาสมุทรอาร์กติก แผ่นดินอาร์กติกตั้งอยู่รอบขอบด้านใต้ของมหาสมุทรอาร์กติกซึ่งเป็นที่ตั้งของทุ่งทุนดราหรือป่าไทกาทางตอนเหนือ  

ป่าไทกา (หรือไทกา) ตั้งอยู่ทางใต้ของอาร์กติกเซอร์เคิล มีลักษณะเด่นคือป่าสนซึ่งประกอบด้วยต้นสน ต้นสนชนิดหนึ่ง และต้นสนชนิดหนึ่งเป็นส่วนใหญ่ ฤดูหนาวที่ยาวนานและหนาวเย็น และฤดูร้อนที่สั้นและชื้นแฉะ มีต้นสนชนิดไม่ผลัดใบที่ทนความหนาวเย็น (ต้นสน ต้นสนชนิดหนึ่ง และต้นเฟอร์) จำนวนมากที่ยังคงมีใบรูปเข็มตลอดทั้งปี เมื่อเปรียบเทียบกับป่าในเขตอบอุ่นและป่าดิบชื้นเขตร้อนแล้ว ป่าไทกาจะมีผลผลิตขั้นต้นต่ำกว่า มีความหลากหลายของพืชน้อยกว่า และไม่มีโครงสร้างป่าแบบเป็นชั้น ในทางกลับกัน ทุ่งทุนดราอาร์กติกตั้งอยู่ทางเหนือของป่าไทกาในภูมิภาคอาร์กติกของซีกโลกเหนือ ซึ่งดินใต้ผิวดินถูกแช่แข็งอย่างถาวร ภูมิภาคนี้หนาวเย็นกว่ามาก โดยมีอุณหภูมิเฉลี่ยในฤดูหนาวและฤดูร้อนอยู่ที่ -34°C และ 3°C ถึง 12°C ตามลำดับ ดินใต้ผิวดินถูกแช่แข็งอย่างถาวร (ดินเยือกแข็งถาวร) ดังนั้นรากของพืชจึงไม่สามารถแทรกซึมลึกลงไปในดินได้ และพืชจะอยู่ใกล้พื้นดิน ทุ่งทุนดรามีผลผลิตขั้นต้นต่ำมาก ความหลากหลายของสายพันธุ์ต่ำ และมีฤดูกาลเจริญเติบโตสั้นเพียง 10 สัปดาห์ ซึ่งพืชจะเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนองต่อแสงแดดที่ยาวนาน  

การเจริญเติบโตของต้นไม้ในภูมิภาคอาร์กติกได้รับผลกระทบจากชั้นดินเยือกแข็ง เนื่องจากน้ำแข็งใต้ผิวดินขัดขวางการเจริญเติบโตของรากลึก พื้นที่ทุ่งทุนดราส่วนใหญ่มีชั้นดินเยือกแข็งต่อเนื่อง ในขณะที่ป่าไทกาจะอยู่ในพื้นที่อยู่อาศัยที่มีชั้นดินเยือกแข็งเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย อย่างไรก็ตาม ชั้นดินเยือกแข็งของอาร์กติกก็ไม่ได้รับผลกระทบ  

เนื่องจากสภาพอากาศในอาร์กติกอุ่นขึ้น (ซึ่งเกิดขึ้นเร็วกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลกถึงสองเท่า) การละลายและการสูญเสียชั้นดินเยือกแข็งที่เกิดขึ้นจะช่วยเพิ่มอัตราการรอดของต้นกล้าในช่วงต้นฤดูได้ พบว่าการมีเรือนยอดของพุ่มไม้มีส่วนช่วยในเชิงบวกต่อการอยู่รอดและการเติบโตของต้นกล้าเป็นต้นไม้ องค์ประกอบของสายพันธุ์และการทำงานของระบบนิเวศในภูมิภาคกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เมื่อสภาพอากาศอุ่นขึ้นและชั้นดินเยือกแข็งเสื่อมโทรม พืชพรรณอาจเปลี่ยนจากอาร์กติกที่ไม่มีต้นไม้เป็นต้นไม้หลักในอนาคต⁶.  

การเปลี่ยนพืชพรรณไปสู่ภูมิประเทศอาร์กติกที่มีต้นไม้เป็นหลักจะช่วยลด CO2 ในชั้นบรรยากาศหรือไม่₂ ผ่านการสังเคราะห์แสงที่เพิ่มขึ้นและช่วยบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้หรือไม่? อาจพิจารณาปลูกป่าในบริเวณอาร์กติกเพื่อกำจัด CO ในชั้นบรรยากาศได้หรือไม่₂ในทั้งสองสถานการณ์ ชั้นดินเยือกแข็งอาร์กติกควรละลายหรือสลายตัวก่อนเพื่อให้ต้นไม้เติบโตได้ อย่างไรก็ตาม การละลายของชั้นดินเยือกแข็งจะปล่อยก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ทรงพลังและก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนมากขึ้น การปล่อยก๊าซมีเทนจากชั้นดินเยือกแข็งยังทำให้เกิดไฟป่าครั้งใหญ่ในภูมิภาคนี้ด้วย  

ส่วนกลยุทธ์การกำจัด CO2 ในชั้นบรรยากาศ₂ ผ่านการสังเคราะห์แสงโดยการปลูกป่าหรือปลูกต้นไม้ในเขตอาร์กติก และส่งผลให้ภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศลดลง นักวิจัย⁷ พบว่าแนวทางนี้ไม่เหมาะกับภูมิภาคนี้และส่งผลเสียต่อการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เนื่องจากต้นไม้ปกคลุมพื้นที่ลดค่าสะท้อนแสงอาทิตย์ (albedo) และเพิ่มความมืดบนพื้นผิว ซึ่งส่งผลให้เกิดภาวะโลกร้อนเนื่องจากต้นไม้ดูดซับความร้อนจากดวงอาทิตย์ได้มากกว่าหิมะ นอกจากนี้ กิจกรรมปลูกต้นไม้ยังรบกวนแหล่งคาร์บอนในดินอาร์กติกซึ่งกักเก็บคาร์บอนได้มากกว่าพืชทั้งหมดบนโลกอีกด้วย  

ดังนั้นแนวทางการบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจึงไม่จำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่คาร์บอน การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเกี่ยวข้องกับสมดุลพลังงานของโลก (พลังงานแสงอาทิตย์ที่ยังคงอยู่ในชั้นบรรยากาศและพลังงานแสงอาทิตย์ที่ออกจากชั้นบรรยากาศ) ก๊าซเรือนกระจกกำหนดปริมาณความร้อนที่กักเก็บไว้ในชั้นบรรยากาศของโลก ในพื้นที่อาร์กติกที่ละติจูดสูง ผลกระทบจากการสะท้อนแสงอาทิตย์ (กล่าวคือ การสะท้อนของแสงอาทิตย์กลับเข้าไปในอวกาศโดยไม่ถูกแปลงเป็นความร้อน) มีความสำคัญมากกว่าการกักเก็บคาร์บอนในชั้นบรรยากาศสำหรับสมดุลพลังงานทั้งหมด ดังนั้นเป้าหมายโดยรวมในการชะลอการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจึงต้องใช้แนวทางแบบองค์รวม  

*** 

อ้างอิง:  

1. คีแนน, ทีเอฟ, อัล et. ข้อจำกัดในการเติบโตทางประวัติศาสตร์ในกระบวนการสังเคราะห์แสงทั่วโลกเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของ CO2 Nat. Clim. Chang. 13, 1376–1381 (2023) DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 

2. Berkeley Lab. News – พืชซื้อเวลาให้เราชะลอการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ แต่ไม่เพียงพอต่อการหยุดยั้ง หาซื้อได้ที่ https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 

3. นาซ่า คาร์บอนไดออกไซด์ มีจำหน่ายที่ https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 

4. Bastin, Jean-Francois et al 2019. ศักยภาพในการฟื้นฟูต้นไม้ทั่วโลก วิทยาศาสตร์ 5 กรกฎาคม 2019 เล่มที่ 365 ฉบับที่ 6448 หน้า 76-79 DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 

5. Chazdon R. และ Brancalion P., 2019. การฟื้นฟูป่าไม้เป็นหนทางสู่เป้าหมายหลายประการ วิทยาศาสตร์ 5 กรกฎาคม 2019 เล่มที่ 365, ฉบับที่ 6448 หน้า 24-25 DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 

6. Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. ไม้พุ่มและดินเยือกแข็งที่เสื่อมโทรมช่วยปูทางสู่การเจริญของต้นไม้ในพื้นที่พรุใต้อาร์กติก ระบบนิเวศ 24, 370–383 (2021)  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 

7. Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC et al. การปลูกต้นไม้ไม่ใช่วิธีแก้ไขปัญหาสภาพอากาศในละติจูดสูงทางตอนเหนือ Nat. Geosci. 17, 1087–1092 (2024) https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

***