'วัฏจักรน้ำในป่า'ศึกษาให้รอด'Climate Change'

ทั่วโลกกำลังให้ความสำคัญ กับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โดยเฉพาะป่า ที่เป็นตัวดูดซับคาร์บอนด์ไดออกไซด์ และเก็บความชุ่มชื้นให้กับโลก ทุกวันนี้ ก็หนีไม่พ้นผลกระทบจากสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงด้วยเช่นกัน  ป่าไม้หลายแห่งในโลกได้เกิด”ปรากฏการณ์ตายหมู่”ขึ้นอันเนื่องมาจากสภาวะแล้งที่รุนแรง และมีหลักฐานแสดงปรากฏการณ์ดังกล่าวในป่าเกือบทั่วโลก

รศ. ดร.พันธนา ตอเงิน  อาจารย์จากภาควิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผู้ศึกษา“ผลกระทบของความแปรปรวนและการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศต่อวัฏจักรน้ำในระบบนิเวศป่า” กล่าวว่า ป่าไม้ทั้งในประเทศไทยและหลายประเทศทั่วโลกกำลังเผชิญกับภาวะแห้งแล้ง ซึ่งในต่างประเทศ มีการเฝ้าระวังปัญหาด้วยการเก็บข้อมูลจากป่าอย่างเป็นระบบ แต่ในประเทศไทยยังขาดการเก็บข้อมูลในส่วนนี้  ซึ่งในต่างประเทศมีการศึกษาเรื่องนี้กันมาก ทั้งในป่าอบอุ่นและป่าหนาว แต่ยังไม่มีการศึกษาป่าเขตร้อน รวมทั้ง ภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้  งานวิจัยขิ้นนี้ จึงมุ่งประเมินและวิเคราะห์อัตราการใช้น้ำของป่าไม้  ในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ทั้งป่าสมบูรณ์และป่ารุ่นสอง เพื่อศึกษาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ และความสามารถในการทนแล้งของพันธุ์ไม้ในป่า

“เทรนด์ของClimate change ก็คือ ความแห้งแล้ง  ป่าอะเมซอน ที่เป็นปอดของโลก เกิดไฟไหม้ป่า ต้นไม้ตายไปมาก  เกิดการเปลี่ยนจาก Carbon sink มาเป็น Carbon source   ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์ตกใจมาก และต้องหันมาศึกษาดูป่าว่า มีต้นไม้อะไรบ้างที่ทนแล้งได้ “รศ.ดร.พันธนา กล่าว

อาจารย์พันธนา กล่าวอีกว่าได้โดยเลือกพื้นที่ป่าอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่ ซึ่งเป็นอุทยานมรดกแห่งอาเซียน (ASEANHeritage Park) และมรดกโลกทางธรรมชาติ (World Heritage Site)  เป็นพื้นที่ศึกษาเก็บข้อมูล   โดยงานวิจัยที่ศึกษานี้นับเป็นงานวิจัยชิ้นแรกในประเทศไทย มีการติดตั้งเสาและอุปกรณ์ตรวจวัดอย่างต่อเนื่องในป่า เมื่อปลายปี2563 เสานี้สามารถเก็บข้อมูลติดตามสถานะและการเปลี่ยนแปลงของอัตราการใช้น้ำของป่าได้เป็นเวลานาน โดยเลือกศึกษาวิจัยพื้นที่ป่าอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่  ซึ่งได้รับคำแนะนำจากนักวิจัยสวทช.ว่าควรศึกษาพื้นที่นี้ และยังได้รับความอำนวยสะดวกจากเจ้าหน้าที่อุทยานแห่งชาติเขาใหญ่อีกด้วย

ส่วนตัวเสามีการติดตั้งอุปกรณ์ที่เป็นหัววัดอัตราการไหลของน้ำในต้นไม้ที่ประดิษฐ์ขึ้นเอง โดยติดหัววัดไว้ที่ลำต้นของต้นไม้เพื่อศึกษาอุณหภูมิและความชื้นในอากาศ ความเข้มแสงอาทิตย์ความเร็วลม ปริมาณน้ำฝน ความชื้นในดินซึ่งล้วนได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศรวมถึงลักษณะโครงสร้างของป่าไม้ เช่น พื้นที่ใบไม้ในป่าหรือความหนาแน่นของต้นไม้ เป็นต้นและใช้ข้อมูลนี้เพื่อคำนวณปริมาณการใช้น้ำของป่าดังกล่าวเพื่อเก็บข้อมูลการใช้น้ำของป่าอย่างต่อเนื่อง

“เราติดตั้งเสาอุปกรณ์วัดไว้ 2 จุด ซึ่งในอุทยานเขาใหญ่มีป่า 2 รุ่น คือ ป่าแก่ กับ ป่าเด็ก ป่าแก่เป็นป่าที่มีต้นไม้อายุ 200 ปี เป็นป่าดั้งเดิมไม่ถูกบุกรุกทำลาย  ส่วนป่าเด็กเป็นพื้นที่ เคยถูกบุกรุก ทำเกษตรมาก่อน แต่ป่าฟื้นสภาพตัวเองแล้ว มีต้นไม้อายุ 5-10 ปี “

รศ.ดร.พันธนา กล่าวอีกว่า  การเก็บข้อมูลเน้นเก็บข้อมูลอัตราการไหลของน้ำในต้นไม้และปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมเพื่อประเมินอัตราการใช้น้ำของป่าและความสามารถในการทนแล้งของพันธุ์ไม้ในป่า  วัฏจักรน้ำในป่าประกอบด้วยน้ำฝนที่ตกลงสู่ผืนป่าโดยน้ำฝนบางส่วน  จะถูกดูดซับหรือใช้โดยต้นไม้ในป่าและคายน้ำกลับสู่ชั้นบรรยากาศในรูปแบบของไอน้ำ  ซึ่งช่วยลดอุณหภูมิทำให้เกิดความร่มเย็นส่วนน้ำฝนที่เหลือจะไหลออกจากป่าลงสู่แม่น้ำหรือชุมชนรอบป่า

ผลการศึกษาพบว่า ป่าแก่ กับ ป่าเด็ก มีความแตกต่างกัน ป่าอายุน้อย จะดูดน้ำและแร่ธาตุสารอาหารมาใช้เร็วกว่าป่าแก่ รวมทั้งมีอัตราการคายน้ำมากกว่าป่าแก่ ส่วนป่าแก่มีการดูดซึมสารอาหารช้ากว่า และลักษณะการคายน้ำต่้ำกว่าป่าเด็ก อย่างไรก็ตาม ป่าทั้งสองแห่งล้วนมีคุณค่าไม่แตกต่างกัน แม้ว่าป่าแก่จะมีการคายน้ำน้อยกว่า ป่าเด้ก แต่ก็มีความหลากหลายทางชีวภาพมากกว่า สามารถเก็บความชุ่มชื้นได้ค่อนข้างดียาวนานกว่า 

 รศ.ดร.พันธนา บอกอีกว่า หากเก็บข้อมูลเป็นระยะเวลานานกว่า 30 ปี ก็จะสามารถนําไปวิเคราะห์ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศได้ นับเป็นข้อมูลสําคัญที่เกิดจากการตรวจวัดในพื้นที่จริงที่ยังไม่ปรากฏในป่าเขตร้อน  และยังเป็นประโยชน์เชิงนโยบาย ช่วยในการวางแผนและบริหารจัดการการใช้น้ำของชุมชนที่จะแม่นยํามากขึ้น นอกจากนี้การวิเคราะห์ความทนแล้งของชนิดพันธุ์ต้นไม้ในป่าเหล่านี้ ยังจะเป็นข้อมูลที่มีประโยชน์ต่อการคัดเลือกพันธุ์ต้นไม้ที่สามารถทนแล้งได้มาปลูกทดแทน นับเป็นฐานข้อมูลสําคัญสําหรับโครงการฟื้นฟูป่าในพื้นที่ใกล้เคียง นําไปสู่ผลประโยชน์ทั้งด้านวิชาการและการใช้ประโยชน์เชิงนโยบาย เนื่องจากข้อมูลในป่าเขตร้อนของภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ยังคงเป็นปริศนาในการศึกษาด้านป่าไม้และการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศโลก”

“อยากให้มีการศึกษาเรื่องนี้ระยะยาว   30 ปี ซึ่งจะสอดคล้องกับการศึกษาติดตามเรื่อง Climate change ที่ระดับโลกเขาศึกษากันหลายแง่มุม หลาย topics มากมาย  และในเรื่องที่มีผลต่อน้ำ มีการศึกษาที่เรียกว่า Climatic Water Stress หรือความเครียดของน้ำ ที่เป็นผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอากาศ มีการศึกษาในป่าอบอุ่น และป่าหนาว ส่วนในป่าเขตร้อนยังไม่มีการศึกษา ส่วนการศึกษาที่เราทำมาเกือบ 2ปี คิดว่ายังเป็นข้อมูลเบื้องต้น แต่ถ้าศึกษาระยะยาว ก็จะเป็น โมเดลแรกในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ที่มีการศึกษาเรื่องนี้   “

นักวิจัยฯยังบอกอีกว่าในอนาคต อยากให้มีการขยายผลวิจัยเรื่องวัฏจักรน้ำ ในป่าอื่นๆ เพื่อเก็บข้อมูล แต่การศึกษาต้องอาศัยทุนวิจัยพอสมควร โดยเฉพาะการติดตั้งเสาตรวจวัด เก็บข้อมูล ก็มีต้นทุนพอสมควร  แต่เชื่อว่าข้อมูลที่ได้จะมีประโยชน์อย่างยิ่งในด้านการบรรเทาภัยพิบัติ ทั้งคลื่นความร้อน ไฟป่า ภัยแล้ง และอุทกภัย

สำหรับ รศ.ดร.พันธนา ตอเงิน ได้รับยกย่องให้เป็น 1 ใน 5 นักวิจัยสตรีที่ได้รับทุนวิจัยลอรีอัล ประเทศไทย เพื่อสตรีในงานวิทยาศาสตร์ (For Women in Science) ประจำปี 2564 สาขาวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ที่ผ่านมามีผลงานวิจัยอันโดดเด่นและเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาสังคมและสิ่งแวดล้อมมากกว่า 20 ชิ้น