นฤมล กรคณิตนันท์
ศูนย์วิจัยและพัฒนาทรัพยากรทางทะเลชายฝั่งอ่าวไทยตอนบน
จังหวัดสมุทรสาคร

วันนี้ ขอชักชวนเดินทางจากพื้นที่ชายฝั่งทะเลของไทย มุ่งสู่มหาสมุทรอันกว้างใหญ่ของโลกเรา มา เรียนรู้กันว่านักวิจัยทางด้านสมุทรศาสตร์จากนานาประเทศ เขาทําการศึกษาวิจัยในพื้นที่มหาสมุทรกันอย่างไร เพราะหากใช้เพียงเรือสํารวจทะเลลึก ออกทําการวิจัยเก็บข้อมูลหรือตัวอย่าง คงต้องใช้งบประมาณ กําลังคน และระยะเวลานาน กว่าจะได้ข้อมูลที่เสร็จสมบรูณ์ตามต้องการ

ทําไมต้องทําการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับมหาสมุทร?? ด้วยเหตุที่พื้นที่ประมาณร้อยละ 71 ของโลกเรา ถูกปกคลุมด้วยทะเล กระแสน้ำในมหาสมุทรจึงเป็นปัจจัยหลักที่นําพาความร้อนพัดพาไปยังภูมิภาคต่างๆ ทั่ว โลก การไหลเวียนของน้ำในมหาสมุทรจึงมีบทบาทสําคัญอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก ซึ่ง ถือเป็นตัวการสําคัญที่มีผลกระทบต่อภูมิอากาศ อุณหภูมิ และระบบนิเวศบนพื้นที่ชายฝั่ง เพราะกระแสน้ำเป็นผู้นําพาความร้อนและความเย็นพัดพาไปยังพื้นที่ต่างๆ

มหาสมุทร มีความสําคัญต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกอย่างมากมาย เพราะไม่เพียงเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของ หลากสรรพชีวิต แต่มหาสมุทรยังช่วยทําให้อุณหภูมิของโลกไม่ร้อนและเย็นเกินไป ด้วยการดูดกลืนรังสีจาก ดวงอาทิตย์ที่แผ่เข้ามา แล้วสะสมไว้เป็นพลังงานความร้อน

การเฝ้าระวังและสังเกตการณ์การเปลี่ยนแปลงทางสมุทรศาสตร์ในสเกลระดับโลก จึงมีความสําคัญ และก่อให้เกิดประโยชน์อย่างมาก นักวิทยาศาสตร์สามารถนําข้อมูลทางสมุทรศาสตร์มาวิเคราะห์และแปรผล เพื่อใช้ประโยชน์ด้านต่างๆ เช่น การเฝ้าระวังและเตือนภัยคลื่นสินามิ การศึกษาภาวะโลกร้อน การ เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การพยากรณ์การเกิด และระดับความรุนแรงของพายุ การเกิดปรากฎการณ์เอล นินโญ หรือลานินญา การผันแปรของสภาพภูมิอากาศตามฤดูกาล การเกิดสภาวะน้ำท่วมหรือฝนแล้ง ประโยชน์ที่ได้รับจะทําให้มนุษยโลกสามารถปรับตัว และบรรเทาการผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างมี ประสิทธิภาพมากขึ้น

องค์กรและหน่วยงานระหว่างประเทศหลายแห่ง จึงร่วมมือกันจัดทําระบบเฝ้าระวังและสังเกตการณ์ ในมหาสมุทร Global Ocean Observing System (GOOS) ซึ่งมีการติดตั้งเครื่องมือตรวจวัดทางสมุทร ศาสตร์หลายประเภทในมหาสมุทร และมีการแบ่งปันการใช้ประโยชน์ข้อมูลต่างๆ ร่วมกัน โดยมีตัวอย่าง เครื่องมือที่ใช้ในการสํารวจวิจัยทางสมุทรศาสตร์ ดังรายละเอียดด้านล่าง

การตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำทะเล ในโครงการ The Global Sea-Level Observing System (GLOSS) มีเครือข่ายซึ่งติดตั้งเครื่องวัดระดับน้ำทะเลบริเวณชายฝั่งร่วมกันใน 70 ประเทศทั่วโลก สามารถส่งข้อมูลแบบ real time ผ่านทางดาวเทียม โดยเชื่อมโยงข้อมูลผ่านระบบเตือนภัยและเฝ้าระวัง การเกิดคลื่นสินามิ การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลจากการ เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

 

ทุ่นเคลื่อนที่แนวดิ่ง Argo ตรวจวัดข้อมูลสมุทรศาสตร์ฟิสิกส์ ได้แก่ ความลึก ความเค็ม และอุณหภูมิน้ำ ขณะที่เคลื่อนที่ขึ้นลงอยู่ในมวลน้ำ โดยทุ่นนี้จะลอยตามกระแสน้ำ และเคลื่อนที่ขึ้นลงแนวดิ่งได้โดยปรับสมดุลการลอยตัวภายในเครื่อง สามารถส่งข้อมูลผ่านทางดาวเทียมเมื่อขึ้นสู่ผิวน้ำ โดยศูนย์ข้อมูลของ Argo จะทำการวิเคราะห์และแปรผลข้อมูลการไหลเวียนของมหาสมุทรในรูปแบบสามมิติจากทุ่น Argo ที่มีอยู่มากกว่า 3,000 ตัว ทั่วโลก

 

ยานควบคุมทิศทาง (Glider) นอกจากสามารถเคลื่อนที่ขึ้นลงได้ในแนวดิ่งเหมือนทุ่น Argo ยานควบคุมทิศทางนี้มีประสิทธิภาพเหนือ Argo ตรงที่สามารถบังคับให้เคลื่อนไหวได้ในแนวนอน สามารถเลี้ยวไปในทิศทางที่ต้องการ เนื่องจากมีหางเสือและปีก ทําให้สามารถควบคุมให้ไปเก็บบันทึกข้อมูลสมุทรศาสตร์ได้ในพื้นที่เฉพาะที่ต้องการ

 

 

ทุ่นสมุทรศาสตร์ (Moored Buoy) มี sensor ที่ตรวจวัดปัจจัยทางสมุทรศาสตร์ และสภาพอากาศ จากมหาสมุทรที่ห่างไกลจากชายฝั่ง โดยเป็นทุ่นที่ติดตั้งประจําที่ มีแหล่งพลังงาน solar cell และส่งข้อมูลผ่านดาวเทียม ใช้ในการสังเกตการณ์รูปแบบสภาพภูมิอากาศในภูมิภาค เช่น การวิเคราะห์และพยากรณ์การเกิดมรสุม หรือ ปรากฎการณ์ต่างๆ เช่น เอลนินโญ หรือ Indian Ocean Dipole

 

ทุ่นตรวจวัดข้อมูลสมุทรศาสตร์ใต้ทะเลลึก (Deep Sea Moorings and Acoustic Doppler Current Profilers) ส่วนใหญ่ติดตั้งไว้ที่ระดับความลึกมากกว่า 4 กิโลเมตร เก็บข้อมูล อุณหภูมิน้ำ ความเค็ม ออกซิเจนละลายน้ำ คลอโรฟิลล์ และความเร็วกระแสน้ำ โดยผูกเซ็นเซอร์ ติดกับสายเคเบิล ซึ่งมีทุ่น ลอยสีเหลืองคอยพยุงให้สายเคเบิลตั้งอยู่ในแนวดิ่ง

 

 

ระบบเฝ้าระวังการเกิดคลื่นสึนามิ (Real-Time Tsunami Monitoring system) ติดตั้งอยู่ที่มหาสมุทรแปซิฟิก ทิศตะวันตกเฉียงเหนือของมหาสมุทรแอตแลนติก และฝั่งตะวันออกของมหาสมุทรอินเดีย เพื่อเฝ้าระวังการเกิดคลื่นสินามิ จากการตรวจวัดข้อมูลแผ่นดินไหวใต้ทะเล ถ้าแผ่นดินไหวมีความแรงมากพอที่จะทําให้เกิดคลื่นสินามิ ทุ่นจะส่งข้อมูลไปยังศูนย์เตือนภัย เพื่อเฝ้าระวัง แจ้งเตือน และทําการอพยพประชาชนได้ทันท่วงที