ข้อมูลจากดาวเทียม SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) ดาวเทียมตรวจวัดความเค็มในทะเลขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) สามารถนำมาใช้ในการประมาณปริมาณคาร์บอนที่กักเก็บไว้ในป่าไม้ได้ และงานวิจัยชิ้นหนึ่งได้แสดงให้เห็นว่า ข้อมูลระยะยาวจาก SMOS สามารถนำมาใช้ในการติดตามการเปลี่ยนแปลงของทรัพยากรป่าไม้และปริมาณคาร์บอนที่กักเก็บในป่าได้

ภาพแผนภูมิความเค็มของมหาสมุทรจากข้อมูลของ SMOS ภาพจาก ESA

ดาวเทียม SMOS ของ ESA ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อปี 2009 เพื่อศึกษาความชื้นในดินและความเค็มของมหาสมุทรทั่วโลก โดยใช้เครื่องมือเดียวคือ Microwave Imaging Radiometer ซึ่งทำงานโดยการรับคลื่นในช่วงไมโครเวฟย่าน L-band ที่ปล่อยออกมาจากโลกที่ความถี่ 1.4 GHz แม้ว่าภารกิจนี้จะออกแบบมาเพื่อวัดความชื้นและความเค็มของมหาสมุทร แต่ข้อมูลที่ได้หลาย ๆ ครั้งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในหลายด้านที่กว้างขวางกว่าที่คาดไว้ เช่น การวัดความหนาของน้ำแข็งบาง ๆ ในทะเลเพื่อช่วยในการพยากรณ์อากาศและวางแผนการเดินเรือ

แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีงานวิจัยที่ได้ตีพิมพ์ออกมาในวารสาร Earth System Science Data ได้วิเคราะห์วิธีการประมาณชีวมวลของป่าไม้ในช่วงเวลา 15 ปี โดยอาศัยข้อมูลความทึบแสงของพืช (Vegetation Optical Depth: VOD) ที่ได้จาก SMOS ซึ่งค่าดังกล่าวใช้วัดระดับความทึบของชั้นพืช และสามารถใช้เป็นตัวแทนที่เชื่อถือได้ของชีวมวลเหนือพื้นดิน โดยงานวิจัยนี้ครอบคลุมข้อมูลตั้งแต่ปี 2011 ถึง 2025 และช่วยเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับ VOD นำมาคำนวณการกักเก็บคาร์บอนของผืนป่าได้อย่างไร

ภาพแผนภูมมิความหนาแน่นของพืชพรรณบนพื้นผิวจากข้อมูลเมื่อปี 2018 ภาพจาก ESA

ความทึบของพืชขึ้นอยู่กับปริมาณชีวมวล โครงสร้าง และปริมาณน้ำที่สะสมอยู่ในพืช เพราะต้นไม้เก็บคาร์บอนไว้ในลำต้น กิ่ง ราก และใบ ดังนั้นการวัด VOD จึงนำมาใช้บ่งบอกปริมาณชีวมวลที่พืชกักเก็บไว้ได้ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและกิจกรรมของมนุษย์กระทบต่อความสามารถของป่าในการดูดซับคาร์บอนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ การเปลี่ยนแปลงปริมาณคาร์บอนที่เก็บไว้ในแต่ละปีนั้นมีความแปรปรวนสูงทั้งในเชิงพื้นที่และเวลา การสังเกตการณ์ปริมาณชีวมวลของป่าไม้ในระยะยาวจึงเป็นสิ่งสำคัญในการติดตามตัวแปรภูมิอากาศที่สำคัญนี้

ดาวเทียม SMOS สามารถตรวจจับได้ว่าคลื่นไมโครเวฟที่แผ่ออกมาจากพื้นโลกอ่อนลงเมื่อผ่านชั้นความทึบของป่าไม้ ซึ่งข้อมูลนี้บ่งชี้ถึงมวลรวมของพืชในพื้นที่นั้น แม้ว่าจะไม่ใช่การวัดโดยตรง แต่ก็ให้ข้อมูลที่สามารถนำไปประยุกต์ต่อกับการคาดการณ์ปริมาณคาร์บอนที่กักเก็บในพื้นที่ได้

ภาพวาดดาวเทียม SMOS ของ ESA ที่ทำหน้าที่ตรวจวัดความเค็มของมหาสมุทร ภาพจาก ESA

ถึงอย่างนั้นการตีความข้อมูล VOD จาก SMOS ยังจำเป็นต้องได้รับการวิเคราะห์และทำความเข้าใจให้ดีขึ้น เพราะสัญญาณจาก SMOS ประกอบด้วยทั้งข้อมูลชีวมวลและน้ำในพืช ซึ่งอาจทำให้การแปลความหมายคลาดเคลื่อนได้ ซึ่งแม้ว่าเราจะสามารถคาดเดาข้อมูลได้จากแนวโน้มที่เห็นได้ชัดจาก SMOS ทั้งภัยแล้ง อุทกภัย หรือการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างพื้นในพื้นที่นั้น แต่การตีความข้อมูลที่ได้รับจาก SMOS นั้นอาจจะไม่ได้ตรงไปตรงมาเหมือนกับเส้นแนวโน้มเหล่านั้นก็ได้ เนื่องจากหลักการทำงานของ SMOS เป็นการรับข้อมูลไมโครเวฟจากพื้นโลก (Passive Imaging) ต่างจากดาวเทียมในตระกูล Synthetic Aperture Radar ที่ทำงานด้วยการสร้างคลื่นไมโครเวฟส่งลงไปสะท้อนกับพื้นผิวและรับข้อมูลกลับมาเหมือนกับดาวเทียม Biomass ที่ข้อมูลที่ได้รับกลับมานั้นตรงไปตรงมามากกว่า

ท้ายสุดแล้ว ข้อมูลที่ได้รับจาก SMOS จะถูกนำมารวมกับข้อมูลที่ได้จาก Biomass ดาวเทียมสำรวจทรัพยากรป่าไม้และคำนวณการกักเก็บคาร์บอนของป่าตัวล่าสุดของ ESA เพื่อสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับการกักเก็บคาร์บอนของผืนป่าและการเปลี่ยนแปลงของผืนป่า ข้อมูลจากดาวเทียมทั้งสองดวงแม้นับเป็นข้อมูลคุณภาพสูง แต่ยังต้องผสานข้อมูลจากการสำรวจป่าในภาคพื้นเพื่อให้ข้อมูลทั้งหมดสามารถบูรณาการและเป็นข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่จะสามารถนำมาใช้ในการต่อสู้กับภาวะโลกร้อนในปัจจุบัน

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : ESA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ข้อมูลดาวเทียม SMOS ของ ESA นำมาใช้ติดตามการดูดซับคาร์บอนของป่าไม้ได้