ฤดูหนาวนิวเคลียร์ : ผลวิจัยล่าสุด

วันที่ 13 พฤษภาคม ค.ศ. 2025 คณะนักวิทยาศาสตร์นานาชาติที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลเวเนีย และอื่น ๆ ร่วมกันตีพิมพ์รายงานในวารสาร Environmental Research Letters ผลการวิจัยศึกษาล่าสุด ผลกระทบจาก “ฤดูหนาวนิวเคลียร์” หรือ “Nuclear winter” ผลิตผลธัญพืช (ข้าวโพด) จะลดลงมากถึง 87% และก็ได้เสนอแผนการปลูกพืชเพื่อการอยู่รอดในสภาพแวดล้อมโลกหนาวนิวเคลียร์ด้วย

“วิทยาศาสตร์ ทันโลก ทันชีวิต” วันนี้ จะนำท่านผู้อ่านไปดูวิธีการที่คณะนักวิทยาศาสตร์ใช้ในการศึกษาผลกระทบจากฤดูหนาวนิวเคลียร์ล่าสุดนี้ และไปดูวิธีการที่คณะนักวิทยาศาสตร์ได้เสนอ “เผื่อ” สำหรับโลกในสภาพฤดูหนาวนิวเคลียร์

แต่ก่อนจะไปเปิดดูวิธีการและผลการวิจัยล่าสุดนี้ เราไปทบทวนอย่างเร็วๆ เรื่องราวที่มาของ “ฤดูหนาวนิวเคลียร์” ที่เริ่มต้นและเป็นกระแสโด่งดังตั้งแต่เมื่อทศวรรษปี ค.ศ. 1980 ซึ่งมีเรื่องของ “พายุฝุ่นบนดาวอังคาร” เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย

ภาพจากหนัง The Martian โดย 21h Century Fox

“สงครามนิวเคลียร์” “พายุฝุ่นดาวอังคาร” สู่ “ฤดูหนาวนิวเคลียร์”

อย่างย่นย่อ ฤดูหนาวนิวเคลียร์ คือ สภาพของโลกที่มืดและหนาวเย็น อันเป็นผลจากการเกิดสงครามนิวเคลียร์ระดับใหญ่

ความคิดเกี่ยวกับฤดูหนาวนิวเคลียร์ เริ่มขึ้นตั้งแต่หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ที่มีการใช้ระเบิดอะตอมสองลูก ถล่มฮิโรชิมาและนางาซากิในปี ค.ศ. 1945 แต่มาเป็นข่าวโด่งดังไปทั่วโลกในทศวรรษปี ค.ศ. 1980 กับนักวิทยาศาสตร์คนดัง เกี่ยวกับชีวิตนอกโลก คือ คาร์ล เซแกน (Carl Sagan : ค.ศ. 1934-1996) และเรื่องของ “พายุฝุ่นดาวอังคาร” หรือ “Martian dust storm” ...

แต่หลังสงครามอ่าวเปอร์เซีย (ค.ศ. 1990-1991) ที่บ่อน้ำมันในคูเวตถูกเผาเป็นจำนวนมากและยาวนาน เรื่องของฤดูหนาวนิวเคลียร์ก็แผ่วลงจนกระทั่งถึงต้นศตวรรษที่ 21 เรื่องของฤดูหนาวนิวเคลียร์ก็กลับมาได้รับความสนใจอย่างจริงจังขึ้นอีก จนกระทั่งถึงปัจจุบัน

ในช่วงเวลาประมาณ 80 ปี ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1945 ที่มีการใช้ระเบิดนิวเคลียร์เป็นครั้งแรกในประเทศญี่ปุ่น ถึงปัจจุบัน (ค.ศ. 2025) มีเรื่องราวบางเรื่องที่จะช่วย “ฉาย” เรื่องของฤดูหนาวนิวเคลียร์ให้ชัดเจนขึ้น ซึ่งผู้เขียนขอยกมากล่าวถึงอย่างเร็ว ๆ ดังต่อไปนี้

*คำ “nuclear winter” มิได้เกิดขึ้นตั้งแต่เมื่อนักวิชาการเริ่มกล่าวถึงโลก ในสภาพมืดและหนาวเย็นจากสงครามนิวเคลียร์ นั่นคือ หลังสงครามโลกครั้งที่สองทันที ที่มีการใช้ระเบิดนิวเคลียร์เป็นครั้งแรก

*ผู้ตั้งคำ “nuclear winter” ขึ้นมา คือ ริชาร์ด พี. เทอร์โค (Richard P. Turco) นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศชาวอเมริกัน ก่อนการตีพิมพ์รายงานเรื่อง “Nuclear winter : Global Consequences of Multiple Nuclear Explosions.” (“ฤดูหนาวนิวเคลียร์ : ผลกระทบระดับโลกจากการระเบิดนิวเคลียร์จำนวนมาก”) ในวารสาร Science ธันวาคม ค.ศ. 1983 โดยทีมงาน 5 นักวิทยาศาสตร์รู้จักเรียกกันเป็นทีม TTAPS ประกอบ (ตามลำดับ) ด้วย T (ริชาร์ด พี. เทอร์โค : Richard P. Turco) , T (โอเวน ทูน : Owen Toon) , A (โทมัส พี. แอกเคอร์แมน : Thomas P. Ackerman) , P (เจมส์ บี. พอลแลกค์ : James B. Pollack) และ S (คาร์ล เซแกน : Carl Sagan)

*ที่มาความคิดเกี่ยวกับฤดูหนาวนิวเคลียร์ มี 2 ปัจจัยใหญ่ คือ การเกิดพายุฝุ่นบนดาวอังคาร และการเกิดเขม่าฝุ่นผงจากการระเบิดของภูเขาไฟบนโลก

*ถึงแม้ ริชาร์ด พี. เทอร์โค เป็นผู้ตั้งคำ nuclear winter แต่โดยทั่วไป เมื่อกล่าวถึง nuclear winter ชื่อของ คาร์ล เซแกน ก็จะโดดเด่นขึ้นมา เพราะความเป็นคนมีชื่อเสียงของเขา

*เหตุรัสเซีย (สหภาพโซเวียตเดิม) ยิงเครื่องบินโดยสารเกาหลีใต้ตก ขณะบินจากนิวยอร์กไปกรุงโซลเมื่อวันที่ 1 กันยายน ค.ศ. 1983 เป็นเหตุให้ผู้โดยสารทั้งหมด 269 คน เสียชีวิต

*หลังเครื่องบินโดยสารเกาหลีใต้ถูกยิงตก แล้วฝ่ายรัสเซียก็ติดตั้งระบบการเตือนภัยจากการโจมตีด้วยอาวุธนิวเคลียร์ แต่ในวันที่ 26 กันยายน ค.ศ. 1983 เกิดสัญญาณเตือนภัยที่ผิดพลาด ทำให้รัสเซียเตรียมตอบโต้ โชคดีที่พบเสียก่อนว่า เป็นสัญญาณเตือนที่ผิดพลาด

*ในรายงานของทีม TTAPS มิได้ระบุจำนวนผู้เสียชีวิตในทันที หรือในระยะแรกๆ ของระเบิดนิวเคลียร์ และฤดูหนาวนิวเคลียร์จะเกิดขึ้นยาวนานเท่าใด แต่รายงานนี้ก็เป็นฐานให้มีการศึกษาต่อ รวมทั้งคาร์ล เซแกน เอง ก็ให้ข้อมูลเพิ่มในการให้สัมภาษณ์หรือในบทความอื่นว่า จำนวนผู้เสียชีวิตในระยะแรกของสงครามเปิดนิวเคลียร์ อาจจะสูงถึงกว่า 1,000 ล้านคน (จากประชากรโลกในปี ค.ศ. 1983 ประมาณ 4,700 ล้านคน) และโลกจะตกอยู่ในสภาพหนาวนิวเคลียร์เป็นเวลายาวนานกว่า 1 ทศวรรษ

*กระแสฤดูหนาวนิวเคลียร์ลดความร้อนแรงลง หลังบ่อน้ำมันในคูเวตเป็นจำนวนมากถึงระหว่าง 605 ถึง 732 บ่อ ถูกเผาไหม้ ในสงครามอ่าวเปอร์เซียระหว่างอิรักกับคูเวตและพันธมิตรของคูเวตเมื่อปี ค.ศ. 1991 แล้วผลการศึกษาพบว่า เขม่าควันจากบ่อน้ำมันที่ถูกเผา ไม่ทำให้เกิดสภาพฤดูหนาวนิวเคลียร์ รุนแรงเท่าที่ถูกคาดคิด

ภาพเหตุการณ์ระเบิด "เบเกอร์" ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปฏิบัติการครอสโรดส์ ทดสอบอาวุธนิวเคลียร์โดยกองทัพสหรัฐฯ ที่บิกีนีอะทอลล์ เมื่อวันที่ 25 กรกฎาคม พ.ศ. 2489 Cr.Wikimedia Commons

*หลังขึ้นต้นศตวรรษที่ 21 จนกระทั่งถึงปัจจุบัน เรื่องของฤดูหนาวนิวเคลียร์กลับมา “ร้อน” ขึ้นอีกจาก 3 สาเหตุใหญ่คือ

(1) เกาหลีเหนือทดลองระเบิดนิวเคลียร์เดือนตุลาคม ค.ศ. 2006

(2) ความก้าวหน้าของวิธีการ, ข้อมูลและคอมพิวเตอร์ สำหรับการศึกษาเกี่ยวกับฤดูหนาวนิวเคลียร์ที่ดีขึ้นและเพิ่มมากขึ้น

(3) ความตึงเครียดของสถานการณ์โลก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ล่าสุด จากการที่รัสเซียบุกยูเครนเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 2022 และการขู่ของรัสเซียจะใช้อาวุธนิวเคลียร์ถ้าจำเป็น

*สถานการณ์ปัจจุบันของฤดูหนาวนิวเคลียร์กล่าวได้ว่า “ร้อนแรงมาก” มีรายงานการเจาะศึกษาในประเด็นต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างมากมาย โดยส่วนใหญ่ ก็ยังใช้แนวคิดของทีม TTAPS เป็นฐาน แต่ก็มีแนวคิดใหม่ที่ “ไม่เห็นด้วย” อย่างชัดเจน รวมไปถึงแนวคิดที่ “ปฏิเสธ” การเกิดฤดูหนาวนิวเคลียร์จากสงครามนิวเคลียร์ว่า “จะไม่เกิดขึ้น !”

แต่ฝ่ายที่สนับสนุนความร้ายแรงของสงครามนิวเคลียร์ ที่ได้รับความสนใจมากทีเดียว คือ ข้อสรุปของ แอนนี เจค็อบเซน (Annie Jacobsen) ตามรายงานใน The Economic Times วันที่ 22 เมษายน ค.ศ. 2025 ว่า

“เมื่อสงครามนิวเคลียร์เกิดขึ้น จำนวนผู้เสียชีวิตอาจจะสูงถึง 5,000 ล้านคน ภายในเวลา 72 นาที ซึ่งหมายถึงคนกว่าครึ่งโลก ภายในเวลาเพียงชั่วโมงเศษ”

แอนนี เจค็อบเซน มิใช่นักวิทยาศาสตร์ เธอเป็นนักหนังสือพิมพ์สืบสวนสอบสวนชาวอเมริกันมีชื่อเสียงมากคนหนึ่งในปัจจุบัน ที่เจาะลึกเรื่องราวเกี่ยวกับสงครามนิวเคลียร์ โดยข้อสรุปของเธอเป็นผลจากการสืบสวนสอบสวนเชิงลึกจากนักวิทยาศาสตร์ และเป็นผู้เขียนหนังสือ Nuclear War : A Scenario (สงครามนิวเคลียร์ : ฉากทัศน์หนึ่ง) ตีพิมพ์ปี ค.ศ. 2024

“ฤดูหนาวนิวเคลียร์” ผลการวิจัยใหม่

ในการวิจัยศึกษาล่าสุด คณะนักวิทยาศาสตร์ตั้งโจทย์เน้นไปที่ผลของสงครามนิวเคลียร์ต่อ 2 เป้าหมายและประเด็นใหญ่ คือ

(1) ผลผลิตของธัญพืช โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ข้าวโพด

(2) ผลของสงครามนิวเคลียร์ต่อชั้นโอโซนชั้นสูงที่ถูกทำลาย ทำให้รังสีอัลตราไวโอเลต-บี จากดวงอาทิตย์ ลงมาถึงพื้นผิวโลกมากขึ้น โดยคณะนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า เป็นครั้งแรกที่มีการเจาะศึกษาผลของฤดูหนาวนิวเคลียร์ต่อรังสี รังสีไวโอเลต-บีที่มีต่อเกษตรกรรมในระดับใหญ่และลงลึกกว่าที่เคยทำกันมาก่อน

สำหรับวิธีการวิจัยศึกษา คณะนักวิทยาศาสตร์ใช้แบบจำลองระบบนิเวศ เกษตรแบบวัฏจักร (Cycles agroecosystem model) พัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ที่วิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (College of Agricultural Sciences) แห่งรัฐเพนซิลเวเนีย จำลองสภาพการณ์ที่เกิดขึ้น กับผลิตผลการปลูกข้าวโพดรวม 38,572 แห่ง กับ 6 ฉากทัศน์ สงครามนิวเคลียร์ ซึ่งทำให้เกิดเขม่าฝุ่นผงตั้งแต่น้อยที่สุด คือ 5 ตัน ถึงมากที่สุด 165 ตัน

ในส่วนผลของสงครามนิวเคลียร์ต่อชั้นโอโซน คณะนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาผลที่เกิดขึ้นกับชั้นโอโซนในบรรยากาศชั้นสูงของโลก และรังสีอัลตราไวโอเลต-บีจากอวกาศอย่างลงลึกว่าที่เคยทำกันมาก่อน สรุปได้ว่า ผลจากการระเบิดและลูกไฟนิวเคลียร์จะทำให้เกิดไนโตรเจนออกไซด์ในบรรยากาศ ซึ่งเมื่อรวมกับผลกระทบจากเขม่าฝุ่นผงที่เกิดขึ้น จะทำให้ชั้นโอโซนในบรรยากาศถูกทำลายลงอย่างรวดเร็ว และส่งผลต่อ ทำให้รังสีอัลตราไวโอเลต-บีจากอวกาศ ลงมาสู่พื้นผิวโลกมากขึ้น

รังสีอัลตราไวโอเลต-บีมีน้อยกว่ารังสีอัลตราไวโอเลต-เอจากดวงอาทิตย์ แต่รังสีอัลตราไวโอเลต-บี มีผลร้ายแรงกว่ารังสีอัลตราไวโอเลต-เอ ซึ่งกรณีที่คณะนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาสร้างปัญหาที่สำคัญ 3 อย่าง คือ

(1) ทำให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอของพืช

(2) สร้างความเครียดออกซิเดชัน (oxidative stress) ในการจัดการกับอนุมูลอิสระ

(3) ทำให้การสังเคราะห์แสงของพืชลดลง

สรุปเป็นผลจากการวิจัยศึกษาใหม่ของคณะนักวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ คือ

*เฉพาะจากสภาพของฤดูหนาวนิวเคลียร์ที่โลกมืดและหนาวเย็น (โดยยังไม่รวมผลจากการทดลองของชั้นโอโซนและการเพิ่มขึ้นของรังสีอัลตราไวโอเลต-บี) ผลิตผลของข้าวโพดจะลดลงน้อยที่สุด 7% ถึงมากที่สุด 80%

*สำหรับผลจากรังสีอัลตราไวโอเลต-บีที่ลงมาถึงระดับพื้นโลก จะทำให้ผลิตผลข้าวโพดลดลงอีก 7%

*รวมผลจากฤดูหนาวนิวเคลียร์ในฉากทัศน์เลวร้ายที่สุด (ทั้งโลกมืดหนาวเย็นและการหายไปของโอโซน) จะทำให้ผลผลิตของข้าวโพดลดลงรวม 87%

“ชุดเกษตรฟื้นตัว” เพื่อโลกหนาวนิวเคลียร์

ในรายงานผลการวิจัยศึกษาใหม่ มิได้ระบุว่า ฤดูหนาวนิวเคลียร์จะเกิดขึ้นยาวนานแค่ไหน แต่กล่าวถึงช่วงเวลายาวนานหลายปี ที่มนุษย์ซึ่งรอดตายจากระเบิดนิวเคลียร์ จะต้องดิ้นรนเพื่อการอยู่รอด...

และคณะนักวิทยาศาสตร์ก็ได้เสนอความคิดเพื่อการรับมือกับฤดูหนาวนิวเคลียร์ไว้ 2 แนวทาง

แนวทางหนึ่ง คือ ให้ “ทางการ” (ที่มีหรือเหลืออยู่หลังสงครามนิวเคลียร์) หันไปหาข้าวโพดพันธุ์ที่สามารถจะปลูกได้ในสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็น และเป็นพันธุ์ที่เติบโตเร็ว ซึ่งสามารถเพิ่มผลผลิตข้าวโพดได้ 10%

อีกแนวทางหนึ่ง คือ การพัฒนา “ชุดเกษตรฟื้นตัว” (agricultural resilience kit) ประกอบด้วยเมล็ดพันธุ์ข้าวโพดที่สามารถจะขึ้นได้ ในสภาพแวดล้อมที่อากาศหนาวเย็นและเติบโตให้เก็บเกี่ยวได้เร็ว

แนวทางหนึ่ง สามารถทำได้เลย เมื่อเกิดสถานการณ์จำเป็น แต่จะมีปัญหาเรื่อง การบริหารจัดการโดยทางการ (ที่เหลือหรือมีอยู่ในโลกฤดูหนาวนิวเคลียร์) เพราะอาจจะเกิดปัญหา “คอขวด” จากความต้องการที่สูง แต่มีวัตถุดิบที่จะจ่ายแจก “น้อย”

พัฒนาเมล็ดพันธุ์ข้าวโพดที่สามารถจะขึ้นได้ ในสภาพแวดล้อมที่อากาศหนาวเย็นและเติบโตให้เก็บเกี่ยวได้เร็ว

แล้วแนวทางที่สองล่ะ ?

แนวทางที่สอง เป็นแนวทางที่คณะนักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาขึ้นมา โดยมีสาระสำคัญคือ เป็นวิธีการที่จะต้องทำ “ก่อน” เกิดสงครามนิวเคลียร์ เพราะจะต้องมีการศึกษาวิจัย หาหรือสร้างพันธุ์ข้าวโพดที่สามารถจะขึ้นได้ ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันของฤดูหนาวนิวเคลียร์ เนื่องจากฤดูหนาวนิวเคลียร์ ถึงแม้จะเป็นปรากฏการณ์เกิดขึ้นทั่วโลก แต่จะมี “สภาพ” หรือ “ความรุนแรง” ที่แตกต่างกันออกไป เช่น พื้นที่ซึ่งอยู่ใกล้หรือไกลจากตำแหน่งการระเบิดของอาวุธนิวเคลียร์ ถึงแม้ในที่สุดของสงครามโลกนิวเคลียร์ ฤดูหนาวนิวเคลียร์ก็จะเกิดขึ้นกับทุกพื้นที่ทั่วโลก แต่ระดับความรุนแรงและความยาวนานของฤดูหนาวนิวเคลียร์ก็แตกต่างกันออกไปได้

คณะนักวิทยาศาสตร์ให้ความสำคัญของแนวทางที่สองมากเป็นพิเศษ แต่ก็ยอมรับว่า มีประเด็นปัญหาเรื่องการจะเกิดขึ้นได้จริง เพราะจะต้องเป็นการเตรียมการก่อนจะเกิดฤดูหนาวนิวเคลียร์...

แต่คณะนักวิทยาศาสตร์ก็เสริมว่า แนวทางที่สอง เป็นประโยชน์มิใช่เฉพาะสำหรับโลกในสภาพฤดูหนาวนิวเคลียร์เท่านั้น แม้แต่กับปรากฏการณ์ธรรมชาติ ดังเช่น ภูเขาไฟระเบิด ก็ทำให้เกิดสภาพฤดูหนาวนิวเคลียร์ได้

แล้วปัญหาการสนับสนุนจากภาครัฐสำหรับแนวทางที่สองล่ะ ?

โอกาสการสนับสนุนโดยตรวจจากภาครัฐ คงจะเกิดขึ้นไม่ง่าย แต่ก็เป็นประเด็นที่ “สำคัญ” และ “ท้าทาย” สำหรับนักวิทยาศาสตร์อาชีพ ดังเช่น คณะนักวิทยาศาสตร์ เจ้าของรายงานผลการวิจัยศึกษาหลักวันนี้ และนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก รวมทั้งนักวิทยาศาสตร์ไทยด้วย

จากสถานการณ์โลกปัจจุบัน เรื่องของผลกระทบจากภัยสงครามนิวเคลียร์ จึงเป็น “โจทย์ใหญ่” ของวงการวิทยาศาสตร์

แต่ “โจทย์ใหญ่ที่สุด” ที่ผู้เขียนขอฝากนักวิทยาศาสตร์ นักคิด นักการเมือง นักเคลื่อนไหวทั่วโลก ให้ช่วยกันคิด...และช่วยกันทำ...คือ