หาก “ซูเปอร์ภูเขาไฟ” ระเบิด จะช่วยหยุด “โลกร้อน” ได้ไหม ?

มนุษย์พยายามมองหาวิธีในการลดภาวะ “โลกร้อน” ทุกวิถีทาง หนึ่งในไอเดียคือทำให้ “ซูเปอร์ภูเขาไฟ” เกิดระเบิดจนเถ้าถ่านบดบังแสงอาทิตย์และปกคลุมไปทั้งทั่วโลก แล้วมันจะช่วยหยุด “ภาวะโลกร้อน” ที่เรากำลังก่อขึ้นมาได้ไหม

มนุษย์เรารู้กันมานานแล้วว่า “ภูเขาไฟระเบิด” ครั้งใหญ่เป็นตัวการทำให้โลกเย็นลง เช่น เหตุการณ์ระเบิดของ “ภูเขาไฟ” ที่ระเบิดติดต่อกันอย่างรุนแรงหลายครั้งในช่วงทศวรรษที่ 1800 ที่จบลงด้วยการระเบิดของภูเขาไฟตัมโบรา (Tambora) ประเทศอินโดนีเซีย ในปี 1815 ที่ทำให้โลกหลังจากนั้นกลายสภาพเป็นปีที่ไร้ซึ่งฤดูร้อน

เมื่อภูเขาไฟระเบิด มันไม่ได้ปลดปล่อยเพียงเถ้าถ่านออกสู่ชั้นบรรยากาศเท่านั้น แต่มันยังพ่นก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศระดับสตราโทสเฟียร์ ที่ระดับความสูง 7-30 กิโลเมตรจากพื้นโลกอีกด้วย ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะทำปฏิกิริยากับชั้นบรรยากาศนั้น แล้วควบแน่นเป็นซัลเฟตเหลว ลอยเป็นละอองเคลือบชั้นบรรยากาศโลก

ภาพถ่ายวินาทีที่ภูเขาไฟปินาตูโบระเบิด เป็นการระเบิดครั้งใหญ่ที่สุดในยุคปัจจุบัน ภาพถ่ายโดย U.S. Geological Survey Photograph

เหล่าอนุภาคซัลเฟตเหล่านี้มีสมบัติในการสะท้อนรังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์ ทำให้อุณหภูมิของโลกลดลง เช่น ครั้งเหตุการณ์ภูเขาไฟปีนาตูโบ (Pinatubo) ประเทศฟิลิปปินส์ ระเบิดเมื่อปี 1991 ได้ปลดปล่อยซัลเฟอร์มากกว่า 17 ล้านตัน ส่งผลให้อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกในปี 1992-1993 ลดลงไป 0.5 องศาเซลเซียส และใช้เวลากว่าสองปีที่ละอองซัลเฟตเหล่านี้จะตกกลับสู่พื้นโลกจนหมด

การลดลงของอุณหภูมิโลกภายหลังการระเบิดทำให้เกิดข้อสงสัยว่า หากมีภูเขาไฟระเบิดอย่างรุนแรงมันจะสามารถหยุดภาวะโลกร้อนที่เราก่อได้ไหม โลกจะกลับเข้าสู่ยุคน้ำแข็งหรือไม่ แล้วเราสามารถฉีดก๊าซซัลเฟอร์เข้าสู่ชั้นบรรยากาศโดยตรงเพื่อลดภาวะโลกร้อนได้ไหม

จากการคำนวณปริมาณของการปล่อยซัลเฟอร์ออกสู่ชั้นบรรยากาศของเหตุการณ์ภูเขาไฟในอดีตและบันทึกการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโลกจากชั้นน้ำแข็ง เราพบว่าสองสิ่งนี้มีความเชื่อมโยงกัน ทำให้มีนักวิทยาศาสตร์ในอดีตทำนายว่าหากซูเปอร์ภูเขาไฟอย่างภูเขาไฟเยลโลว์สโตน (Yellowstone) ที่ตั้งอยู่ ณ สหรัฐอเมริกา เกิดระเบิดขึ้น ผลจากการระเบิดน่าจะทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยทั่วทั้งโลกลดลง 2 - 8 องศาเซลเซียสได้ และนี่สำหรับการระเบิดเพียงครั้งเดียวของเยลโลว์สโตน

แต่ในปี 2024 นี้เอง สถาบันการศึกษาอวกาศก็อดดาร์ด (Goddard Institute for Space Studies หรือ GISS) หนึ่งในองค์กรย่อยของ NASA ร่วมกับมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย (Columbia University) ได้คำนวนผลกระทบจากการระเบิดของภูเขาไฟและผลกระทบของละอองซัลเฟตในชั้นบรรยากาศใหม่อีกครั้ง ต่อให้เป็นการระเบิดของภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดเท่าเคยมีมาอย่างการระเบิดของเยลโลว์สโตน เมื่อสองล้านปีก่อน ก็พบว่าไม่น่าทำให้โลกอุณหภูมิลดลงได้ถึง 1.5 องศาเซลเซียส หรืออีกความหมายหนึ่งคือ มันไม่น่าทำให้ภาวะโลกร้อนที่เราสร้างขึ้นมาสิ้นสุดลงได้

ภาพการระเบิดของภูเขาไฟเอตนา (Etna) ประเทศอิตาลี จากสถานีอวกาศนานาชาติเมื่อเดือนตุลาคม 2020 ซึ่งการปะทุครั้งนี้ปลดปล่อยเถ้าถ่านลอยออกไปไกลกว่า 560 กิโลเมตร

แบบจำลองนี้แสดงให้เห็นว่าต่อให้เป็นภูเขาไฟระเบิดที่รุนแรงที่สุด ก็ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศทั่วทั้งโลกเพียงเล็กน้อยเท่านั้น และนั่นก็สอดคล้องกับหลักฐานจากชั้นหินที่ว่า การระเบิดของซูเปอร์ภูเขาไฟไม่ได้ทำให้เกิดหายนะระดับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ เช่น การระเบิดของภูเขาเทาโป (Taupo) ที่นิวซีแลนด์ เมื่อ 22,000 ปีก่อน ซึ่งรุนแรงระดับเดียวกับการระเบิดของภูเขาไฟเยลโลว์สโตน ก็ไม่ได้ทำให้มนุษย์สูญพันธุ์

แล้วอะไรคือตัวแปรของการที่ทำให้อุณหภูมิของโลกลดลง ซึ่งคำตอบของนักวิจัยจาก NASA ระบุว่า ขนาดของอนุภาคซัลเฟตที่แขวนลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศคือตัวแปรสำคัญ หากละอองฝอยของซัลเฟตที่แขวนลอยในชั้นบรรยากาศ ยิ่งมีขนาดที่เล็ก หนาแน่น และกระจายตัวได้ดีเท่าไร ความสามารถของการสะท้อนรังสีความร้อนก็จะมากเท่านั้น แต่การจะกะปริมาณขนาดของอนุภาคซัลเฟตที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟในอดีตนั้นเป็นไปได้ยาก เพราะเมื่อเวลาผ่านไป อนุภาคซัลเฟตที่ลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศจะรวมตัวกัน จับตัวกัน และหนักขึ้นเรื่อย ๆ จนสุดท้ายตกลงสู่พื้นดินเป็นหลักฐานภายในชั้นหิน ซึ่งนั่นทำให้ยากต่อการคำนวณขนาดของอนุภาคที่แท้จริงในเวลาที่มันลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศ

หลักฐานจริงจากการระเบิดครั้งใหญ่ที่สุดที่ใกล้กับปัจจุบันที่สุดอย่างการระเบิดของภูเขาไฟปีนาตูโบในปี 1991 พบว่ามันทำให้อุณหภูมิของโลกลดลงไปได้เพียง 0.5 องศาเซลเซียส และการระเบิดครั้งใหญ่อื่น ๆ ที่รุนแรงกว่านี้ก็ไม่สามารถที่จะเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของโลกไปได้มากกว่านี้

หากมีการวิจัยเกี่ยวกับขนาดละอองอนุภาคจากภูเขาไฟเพิ่มเติมจากการระเบิดที่เกิดขึ้นจริงในอนาคต อาจจะช่วยทำให้เราเข้าใจกลไกการลดลงของอุณหภูมิโลกได้ดีมากกว่านี้

แต่ถึงกระนั้น ในเวลานี้ การเลือกฉีดละอองซัลเฟตเหลวเพื่อหวังลดอุณหภูมิของโลกนั้น ยังคงต้องใช้เวลาอีกมากในการศึกษาถึงผลลัพธ์ รวมถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับสิ่งแวดล้อมในระยะยาว แต่คำตอบสำหรับแนวคิดนี้ในวันนี้ คือ มันไม่ได้ผล

เรียบเรียงโดย : จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร : ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

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

ที่มาข้อมูล: nasa

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech