สรุปข่าวทะเลและสิ่งแวดล้อม : วันศุกร์ที่ 26 กรกฎาคม 2567

[สายน้ำ]

ขอบคุณข่าวจาก BBCThai


ค้นพบ "ออกซิเจนมืด" เกิดจากก้อนโลหะก้นมหาสมุทร
........... โดย วิกตอเรีย กิลล์ ผู้สื่อข่าววิทยาศาสตร์


ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า การผลิตออกซิเจนบนโลกไม่อาจเป็นไปได้หากขาดแสงอาทิตย์ที่มาของภาพ



นักวิทยาศาสตร์ค้นพบ "ออกซิเจนมืด" (dark oxygen) ซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติในส่วนลึกของมหาสมุทรที่ปราศจากแสงอาทิตย์ โดยออกซิเจนเหล่านี้มาจากก้อนโลหะที่กระจัดกระจายอยู่ตามพื้นตรงก้นมหาสมุทร ไม่ใช่ออกซิเจนที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชในทะเลตามปกติ

กว่าครึ่งของออกซิเจนในอากาศที่เราหายใจเข้าไปมาจากมหาสมุทร แต่ก่อนหน้านั้นนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า ออกซิเจนเหล่านี้ล้วนเป็นผลผลิตจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis) ของพืชในทะเลเท่านั้น แต่ล่าสุดกลับมีการค้นพบออกซิเจนที่ระดับความลึกถึง 5 กิโลเมตรใต้ผิวน้ำ ซึ่งเป็นบริเวณที่มืดมิดเพราะแสงอาทิตย์ส่องลงไปไม่ถึง ทั้งยังพบว่า ?ออกซิเจนมืด? นั้นมาจากก้อนโลหะกลมเล็ก ๆ ที่สามารถแยกองค์ประกอบของน้ำ (H2O) ให้กลายเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนได้

ขณะนี้มีบริษัทเหมืองแร่หลายแห่ง ต้องการจะเก็บเอาก้อนโลหะดังกล่าวไปทำประโยชน์เชิงพาณิชย์ ทำให้บรรดานักวิทยาศาสตร์ทางทะเลหวั่นเกรงกันว่า อุตสาหกรรมเหมืองแร่ใต้ทะเลอาจรบกวนกระบวนการสร้างออกซิเจนมืดตามธรรมชาติได้ ซึ่งจะส่งผลเสียต่อสัตว์ในทะเลลึกหลายชนิดที่ต้องพึ่งพาออกซิเจนมืดในการดำรงชีวิต

ศาสตราจารย์แอนดรูว์ สวีตแมน ผู้นำทีมวิจัยจากสมาคมวิทยาศาสตร์ทางทะเลแห่งสกอตแลนด์ บอกกับบีบีซีว่า "อันที่จริงผมพบออกซิเจนมืดครั้งแรกตั้งแต่ปี 2013 แต่กลับไม่ให้ความสนใจกับมันในตอนนั้น เพราะเราทุกคนถูกสอนมาว่า โลกนี้มีเพียงออกซิเจนที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสง"

"แต่หลายปีต่อมา ผมตระหนักได้ในที่สุดว่า ตัวเองมองข้ามสิ่งที่อาจเป็นการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่มานาน" ศ.สวีตแมนกล่าว

ทีมวิจัยของศ. สวีตแมน ทำการศึกษาในพื้นที่บริเวณก้นมหาสมุทรลึก ซึ่งตั้งอยู่ระหว่างหมู่เกาะฮาวายและประเทศเม็กซิโก เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของพื้นก้นสมุทรอันกว้างใหญ่ที่มีก้อนโลหะผลิตออกซิเจนกระจัดกระจายอยู่ทั่ว โดยพบว่าก้อนโลหะเหล่านี้เกิดขึ้นจากแร่ธาตุที่ละลายอยู่ในน้ำทะเล เข้าจับตัวสะสมบนเศษเปลือกหอยหรือวัตถุขนาดเล็กเป็นเวลานานหลายล้านปี

แต่การที่ก้อนโลหะเหล่านี้มีแร่ธาตุอย่างลิเทียม, โคบอลต์, และทองแดง ซึ่งล้วนเป็นวัตถุดิบในการผลิตแบตเตอรี ทำให้บริษัทเหมืองแร่หลายแห่งเร่งพัฒนาเทคโนโลยีอันทันสมัย เพื่อเก็บเอามันขึ้นมาจากก้นมหาสมุทรลึก

อย่างไรก็ตาม งานวิจัยของศ. สวีตแมนและคณะ ซึ่งเพิ่งได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร Nature Geoscience ได้จุดประเด็นทางสิ่งแวดล้อมที่น่าห่วงกังวล เกี่ยวกับก้อนโลหะที่เป็นแหล่งกำเนิดของออกซิเจนมืดดังกล่าว โดยพวกเขาค้นพบว่าการที่มันผลิตออกซิเจนได้ ก็เพราะมีกลไกคล้ายแบตเตอรีอยู่ในก้อนโลหะประหลาดนั่นเอง

"หากคุณนำแบตเตอรีลงไปแช่น้ำทะเล จะมีฟองอากาศเกิดขึ้นจำนวนมาก เพราะกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรีทำหน้าที่แยกองค์ประกอบของน้ำทะเลให้กลายเป็นก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจน เราคิดว่านี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในธรรมชาติกับก้อนโลหะเหล่านั้น" ศ. สวีตแมนอธิบาย "กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเป็นแบบเดียวกับที่เกิดจากถ่านไฟฉาย หากคุณใส่ถ่านแค่ก้อนเดียวไฟฉายจะไม่สว่างขึ้น แต่ถ้าใส่ลงไปสองก้อนจะเกิดแรงดันไฟฟ้ามากพอจนไฟฉายส่องสว่างได้ ก้อนโลหะที่ก้นมหาสมุทรก็เช่นกัน เมื่อมันเรียงตัวแบบแนบชิดติดกันเป็นจำนวนมาก ก็เหมือนกับแบตเตอรีหลายก้อนทำงานพร้อมกัน"

มีการทดลองเพื่อทดสอบสมมติฐานข้างต้น โดยทีมวิจัยของศ. สวีตแมน นำก้อนโลหะกลมขนาดเท่าหัวมันฝรั่งจากก้นสมุทรดังกล่าวมาไว้ในห้องปฏิบัติการ แล้ววัดแรงดันไฟฟ้า (voltage) บนผิวของก้อนโลหะแต่ละก้อน เพื่อให้ทราบถึงความแรงของกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้น จนพบว่ามันมีค่าแรงดันไฟฟ้าเกือบจะเท่ากับแบตเตอรีชนิด AA ที่วางจำหน่ายทั่วไปในท้องตลาดเลยทีเดียว

นั่นหมายความว่า ก้อนโลหะที่ก้นมหาสมุทรอันมืดมิดเหล่านี้ สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เพียงพอที่จะสลายพันธะของโมเลกุลน้ำ ตามกระบวนการที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลซิส (electrolysis) หรือการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า อันเป็นกระบวนการเดียวกับที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการนำไปใช้ผลิตออกซิเจน สำหรับการดำรงชีวิตของมนุษย์ในห้วงอวกาศหรืออาณานิคมต่างดาว โดยไม่ต้องอาศัยแสงอาทิตย์หรือกระบวนการทางชีวภาพใด ๆ เข้าช่วย

คำบรรยายภาพ,การทดลองวัดแรงดันไฟฟ้าที่ผิวของก้อนโลหะจากก้นมหาสมุทร
บริเวณที่เรียกว่า "เขตคลาเรียน-คลิปเปอร์ตัน" (The Clarion-Clipperton Zone) คือจุดที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบออกซิเจนมืดในครั้งนี้ แต่น่าเป็นห่วงว่าพื้นที่เดียวกันก็เป็นเป้าหมายในการสำรวจค้นหาแร่ธาตุของบริษัทเอกชนจำนวนมาก ซึ่งต่างกำลังเร่งพัฒนาเทคโนโลยีของตน เพื่อเก็บและลำเลียงเอาก้อนโลหะก้นมหาสมุทรขึ้นมาสู่เรือขนส่งที่ลอยลำอยู่บนผิวน้ำ

องค์การบริหารกิจการด้านมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติสหรัฐฯ หรือโนอา (NOAA) ได้ออกคำเตือนว่า การทำเหมืองแร่ก้นสมุทรอาจจะ ?ส่งผลกระทบให้เกิดการทำลายล้างสิ่งมีชีวิต รวมทั้งที่อยู่อาศัยของพวกมันตรงก้นมหาสมุทร ในเขตพื้นที่การทำเหมืองแร่ได้?

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ทางทะเลกว่า 800 ราย จาก 44 ประเทศ ได้ร่วมกันลงนามในแถลงการณ์เรียกร้องให้ยุติการทำเหมืองแร่ที่ก้นทะเลลึกทันที เพราะมีความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมอยู่หลายประการ รวมทั้งการทำลายแหล่งผลิตออกซิเจนที่ใช้ในการดำรงชีวิตของสัตว์ทะเลในเขตที่แสงอาทิตย์ส่องไม่ถึง ซึ่งปัจจุบันยังคงมีการค้นพบสิ่งมีชีวิตชนิดพันธุ์ใหม่ ๆ ในเขตมืดมิดดังกล่าวอยู่เรื่อย ๆ ทั้งยังมีความลับอีกมากมายเกี่ยวกับระบบนิเวศก้นมหาสมุทรที่มนุษย์ยังไม่รู้

ศาสตราจารย์เมอร์เรย์ โรเบิร์ตส์ นักชีววิทยาทางทะเล จากมหาวิทยาลัยเอดินบะระของสหราชอาณาจักร ซึ่งเป็นผู้หนึ่งที่ร่วมลงนามในแถลงการณ์เรียกร้องข้างต้น บอกกับบีบีซีว่า "มีหลักฐานมากมายที่บ่งชี้ว่า หากทำเหมืองแบบเปิดกับทุ่งก้อนโลหะก้นทะเลลึก มันจะทำลายระบบนิเวศลึกลับที่เราแทบจะไม่มีความรู้ความเข้าใจเลยในตอนนี้"

"เนื่องจากทุ่งก้อนโลหะดังกล่าว ครอบคลุมพื้นที่กว้างใหญ่มากบนโลกของเรา การดื้อดึงจะผลักดันอุตสาหกรรมเหมืองแร่ก้นทะเลต่อไปจึงเป็นเรื่องบ้าบอไร้สติสิ้นดี เพราะรู้ทั้งรู้ว่ามันอาจเป็นแหล่งผลิตออกซิเจนที่สำคัญของโลก"

แต่ถึงกระนั้นก็ตาม ศ. สวีตแมน หัวหน้าทีมวิจัยผู้ค้นพบออกซิเจนมืดกลับแสดงความเห็นว่า ?ผมไม่คิดว่าการค้นพบครั้งนี้จะเป็นเครื่องตัดสินชี้ขาดว่า เราควรระงับการทำเหมืองแร่ก้นสมุทร?

"เราจำเป็นจะต้องสำรวจและตรวจสอบต่อไปอีก เพื่อให้ทราบถึงข้อมูลที่เป็นรายละเอียด และใช้ข้อมูลที่รวบรวมได้ในอนาคตให้เป็นประโยชน์ หากจะต้องลงมือทำเหมืองแร่ก้นสมุทรกันจริง ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าเราสามารถทำมันด้วยวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้"


https://www.bbc.com/thai/articles/cjr4pv51rrwo