เหตุประหลาดเมื่อ “มีเทน” ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น จากการล็อกดาวน์ในช่วงโควิด

ย้อนกลับไปช่วงการแพร่ระบาดใหญ่ของโรค Covid-19 นำมาสู่การล็อกดาวน์ของหลาย ๆ เมืองทั่วโลก กิจกรรมที่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกควรที่จะลดลง แต่กลับกลายเป็นว่าในช่วงปี 2020–2022 ก๊าซมีเทนกลับเพิ่มปริมาณขึ้นสวนทางกับกิจกรรมของมนุษย์

การเพิ่มขึ้นของมีเทนภายในชั้นบรรยากาศโลกช่วงปี 2020–2022 นับว่าเป็นหนึ่งในเหตุการณ์ที่น่าสนใจมาก เพราะหลังจากที่คลายล็อกดาวน์ในปี 2023 แล้ว ปริมาณของก๊าซมีเทนภายในชั้นบรรยากาศทั่วโลกก็ลดลงทันที นำมาซึ่งคำถามว่าการเพิ่มขึ้นและลดลงของก๊าซมีเทนภายในชั้นบรรยากาศภายในช่วงการล็อกดาวน์และหลังจากนั้นทั่วโลกเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์หรือไม่

มีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีอานุภาพรุนแรง และเป็นปัจจัยสนับสนุนที่ใหญ่ที่สุดอันดับสองต่อการทำให้อากาศร้อนขึ้นรองจากคาร์บอนไดออกไซด์ แม้มีเทนจะเป็นก๊าซที่มีอายุขัยในชั้นบรรยากาศสั้นกว่าคือประมาณ 10 ปี แต่สามารถกักเก็บความร้อนได้มากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 30 เท่าเมื่อเทียบกับช่วงเวลาและมวลที่เท่ากัน มีเทนจึงกลายเป็นปัจจัยสำคัญต่อการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลก

ระหว่างปี 2020–2022 ความเข้มข้นของก๊าซมีเทนทั่วโลกพุ่งสูงขึ้นในอัตราที่เร็วที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ แตะระดับสูงสุดที่ 16.2 ส่วนต่อพันล้านส่วนต่อปี ก่อนจะลดลงมาอยู่ที่ 8.6 ส่วนต่อพันล้านส่วนต่อปีในปี 2023 ซึ่งงานวิจัยชิ้นล่าสุด ตีพิมพ์ในวารสาร Science ภายใต้โครงการ RECCAP-2 ของ ESA ได้เผยคำตอบของเรื่องนี้

เนื้อหาภายในงานวิจัยได้รวบรวมข้อมูลจากดาวเทียม การวัดค่าภาคพื้นดิน และแบบจำลองคอมพิวเตอร์ขั้นสูงเพื่อวิเคราะห์ภาพรวมปริมาณมีเทนในช่วงปี 2019–2023 ผลการวิเคราะห์พบว่าสาเหตุหลักที่ก๊าซมีเทนพุ่งสูงขึ้น เป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงของสารเคมีแขวนลอยในชั้นบรรยากาศ ทำให้ชั้นบรรยากาศลดความสามารถในการกำจัดมีเทนลงชั่วคราว ประจวบเหมาะกับการปล่อยก๊าซตามธรรมชาติจากพื้นที่ชุ่มน้ำที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากสภาวะภูมิอากาศที่ผิดปกติ

สารแขวนลอยดังกล่าวคืออนุมูลไฮดรอกซิล (Hydroxyl Radicals) ซึ่งไวต่อการเกิดปฏิกิริยา ปกติแล้วสารนี้จะทำลายมีเทนและจำกัดเวลาที่มีเทนจะลอยอยู่ในอากาศ แต่ในปี 2020–2021 ระดับของไฮดรอกซิลทั่วโลกลดลง เหตุก็มาจากปริมาณกิจกรรมของมนุษย์ในช่วงล็อกดาวน์นั้นลดลงมาก เมื่อกิจกรรมของมนุษย์ลดลง ไฮดรอกซิลก็ลดลงตาม นำมาสู่การที่ก๊าซมีเทนเพิ่มขึ้นในช่วงเวลานั้น

ไฮดรอกซิลเกิดจากปฏิกิริยาเคมีที่รวมแสงแดด โอโซน ไอน้ำ และก๊าซต่าง ๆ เช่น ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) คาร์บอนมอนอกไซด์ และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย เมื่อก๊าซเหล่านี้ (โดยเฉพาะจากท่อไอเสีย) ลดลง ไฮดรอกซิลก็ลดลงตามไปด้วย งานวิจัยระบุว่าปัจจัยนี้อธิบายความผันแปรของการเพิ่มขึ้นของมีเทนได้ถึง 80%

นอกจากนี้ การชะลอตัวของปฏิกิริยาทางเคมีที่ว่ามาเกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ปรากฏการณ์ลานีญาที่ลากยาวตั้งแต่ปี 2020–2023 ทำให้พื้นที่เขตร้อนส่วนใหญ่มีฝนตกชุกกว่าปกติ ดินที่ถูกน้ำท่วมและพื้นที่ชุ่มน้ำที่ขยายตัวกลายเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับจุลินทรีย์ที่ผลิตมีเทน

การเพิ่มขึ้นที่ใหญ่ที่สุดพบได้ในแอฟริกาเขตร้อนและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ขณะที่พื้นที่ชุ่มน้ำในแถบอาร์กติกก็ปล่อยมีเทนมากขึ้นตามอุณหภูมิที่สูงขึ้น ในทางกลับกัน พื้นที่ชุ่มน้ำในอเมริกาใต้มีการปล่อยก๊าซลดลงอย่างมากในปี 2023 เนื่องจากภัยแล้งรุนแรงจากปรากฏการณ์เอลนีโญ

จากงานวิจัยมีการยืนยันว่าการเพิ่มขึ้นของก๊าซมีเทนในครั้งนี้ถือว่าเกิดจากปล่อยก๊าซจากเชื้อเพลิงฟอสซิลและไฟป่าที่น้อยมาก ข้อมูลจากการวิเคราะห์ไอโซโทปชี้ว่ามีเทนภายในชั้นบรรยากาศส่วนมากมาจากจุลินทรีย์ เช่น พื้นที่ชุ่มน้ำ แหล่งน้ำจืด และเกษตรกรรม ซึ่งเป็นปัจจัยหลักในการเปลี่ยนแปลงในครั้งนี้

การค้นพบนี้เผยให้เห็นช่องโหว่ในแบบจำลองการปล่อยมีเทนในปัจจุบันที่มักจะประเมินค่าการปล่อยก๊าซจากพื้นที่ชุ่มน้ำต่ำเกินไป นักวิจัยเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการเฝ้าระวังระบบนิเวศที่ถูกน้ำท่วมให้ดีขึ้น และการบูรณาการข้อมูลเคมีชั้นบรรยากาศเข้ากับความผันแปรของภูมิอากาศ

แนวโน้มของมีเทนในอนาคตจะไม่ขึ้นอยู่กับเพียงว่ามนุษยชาติควบคุมการปล่อยก๊าซได้ดีเพียงใดเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับนโยบายคุณภาพอากาศและการเปลี่ยนแปลงที่ขับเคลื่อนด้วยภูมิอากาศในวัฏจักรมีเทนตามธรรมชาติของโลกด้วย

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