ความผันแปรของลมมรสุมฤดูร้อนในทวีปเอเชียสมัยโฮโลซีน : การศึกษาเพื่อสังเคราะห์ข้อมูลที่บันทึกในหินงอกและวงปีไม้จากประเทศไทยและจีน

detail
SDGs ที่่เกี่ยวข้อง

วงปีไม้สักและหินงอก สามารถเทียบเคียงประกอบการสร้างเส้นภูมิอากาศในอดีตย้อนหลังได้ถึง 3 ศตวรรษ รวมถึงแสดงถึงความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในพื้นที่ห่างไกล เช่น ปรากฏการณ์เอนโซ่ได้

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.โชติกา เมืองสง อาจารย์ประจำหลักสูตรศิลปศาสตรบัณฑิต สาขาวิชานวัตกรรมการจัดการสังคมและสิ่งแวดล้อม โครงการจัดตั้งวิทยาเขตอำนาจเจริญ มหาวิทยาลัยมหิดล ผู้สอนด้านนิเวศวิทยา และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมของหลักสูตรฯ ได้รับรางวัลการวิจัยแห่งชาติ ประจำปีงบประมาณ 2565 รางวัลผลงานวิจัยระดับดี สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ จาก สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ด้วยผลงานวิจัย “ความผันแปรของลมมรสุมฤดูร้อนในทวีปเอเชียสมัยโฮโลซีน : การศึกษาเพื่อสังเคราะห์ข้อมูลที่บันทึกในหินงอกและวงปีไม้จากประเทศไทยและจีน” ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนวิจัยจากสำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.) และ National Natural Science Foundation of China (NSFC) สาธารณรัฐประชาชนจีน

งานวิจัยนี้ เป็นการวิเคราะห์ค่าไอโซโทปเสถียรของออกซิเจน (δ18O) ในวงปีไม้สักอายุ 76 ปี เพื่อศึกษาถึงความสัมพันธ์ของ δ18O และตัวแปรด้านภูมิอากาศ นอกจากนี้ ยังเปรียบเทียบค่า δ18O ของวงปีไม้สัก และหินงอกจากพื้นที่เดียวกัน ซึ่งการศึกษาพบว่า หลักฐานทางธรรมชาติจากพื้นที่นี้ สามารถเทียบเคียงกันได้เป็นอย่างดี และสามารถใช้ประกอบรวมกันเพื่อสร้างเส้นภูมิอากาศในอดีตได้ รวมถึงแสดงถึงความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในพื้นที่ห่างไกล เช่น ปรากฏการณ์เอนโซ่ได้

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.โชติกา เมืองสง ในฐานะหัวหน้าโครงการวิจัยฯ ได้ร่วมกับ รองศาสตราจารย์ ดร.นาฏสุดา ภูมิจำนงค์ อาจารย์ประจำคณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ผู้เชี่ยวชาญด้านการศึกษาวงปีไม้ของไทย Prof. Dr. Binggui Cai จาก สาธารณรัฐประชาชนจีน ผู้เชี่ยวชาญด้านการศึกษาหินงอก พร้อมด้วย ดร.สุภาภรณ์ บัวจันทร์ นักศึกษาหลังปริญญาเอกชาวไทย ลงพื้นที่สำรวจวงปีไม้และหินงอกจากประเทศไทยและสาธารณรัฐประชาชนจีน จนสามารถค้นพบถึงสาเหตุสำคัญของการเปลี่ยนแปลงทางสภาพภูมิอากาศ (Climate change) สำคัญของโลก  จากการศึกษาพบว่า

  • ความกว้างของวงปีไม้สามารถสืบค้นถึงปริมาณน้ำฝนย้อนหลังไปได้นับพันปี โดยวงปีไม้ 1 วง สามารถแสดงถึงปริมาณน้ำฝนที่ตกใน 1 ปีได้ว่า มีความอุดมสมบูรณ์ หรือแห้งแล้งเพียงใด
  • ตัวแปร “ออกซิเจนไอโซโทป” ที่อยู่ในเซลลูโลสของวงปีไม้ สามารถศึกษาย้อนหลังถึงสภาพอากาศรายเดือน หรือรายฤดูกาลได้
  • ชั้นหินงอก สามารถดูสภาพการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศย้อนหลังไปได้อีกนับหมื่นปี ซึ่งอยู่ในช่วง “โฮโลซีน” (Holocene) ที่ต่อจากปลายยุคน้ำแข็งใหม่ของประวัติศาสตร์โลก แต่การแปลผลมีความยากเนื่องจากหินงอกมีจำนวนน้อยและมีความแตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่

เหตุผลที่จีนเลือกศึกษาในประเทศไทย เนื่องจากอยู่ในพื้นที่โลกที่มีฤดูกาลที่ชัดเจนกว่า จึงทำให้สามารถพบหินงอกที่มีรูปแบบของวงชัดเจนมากกว่า และประเทศไทยตั้งอยู่บริเวณรอยต่อ ระหว่างมรสุมด้านมหาสมุทรอินเดีย และมรสุมด้านมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งส่งผลให้ข้อมูลสภาพภูมิอากาศของประเทศไทยนั้น มีความสำคัญอย่างมากต่อการทำความเข้าถึงระบบธรรมชาติโดยภาพรวมของลมมรสุมทวีปเอเชีย วงปีไม้ และหินงอกจากประเทศไทยนั้น ได้รับการยอมรับว่าเป็นหลักฐานทางธรรมชาติที่มีศักยภาพ ในการใช้สำหรับศึกษาภูมิอากาศในอดีตแบบมีความละเอียดสูงได้


จุดเด่นของงานวิจัยอยู่ที่ผลการศึกษาที่สามารถดูปริมาณน้ำฝนย้อนหลังไปได้ถึงกว่า 3 ศตวรรษ ซึ่งยาวนานกว่าการใช้เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนอัตโนมัติโดยทั่วไปที่ดูย้อนหลังได้เพียงศตวรรษเดียว โดยเป็นผลการวิจัยที่สามารถพิสูจน์ได้ถึงความถูกต้องของแบบจำลองภูมิอากาศ (Model verification) ต่าง ๆ นอกจากนี้ ยังทำให้เกิดการค้นพบสำคัญของยุคสมัย “โฮโลซีน” แห่งมวลมนุษยชาติ โดยในต่างประเทศได้มีการศึกษากันอย่างกว้างขวาง แต่ในประเทศไทยมีการศึกษาเพียงเล็กน้อยและยังไม่สามารถให้ข้อมูลที่มีความละเอียดสูงที่ย้อนหลังไปในอดีตอันยาวนานได้ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงทางสภาพภูมิอากาศอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงและล่มสลายของอารยธรรมมนุษย์

โดยจากการศึกษาวิจัยได้ค้นพบว่า ในช่วง “โฮโลซีนตอนต้น-กลาง” หรือช่วงเวลาก่อนหนึ่งหมื่นปีสู่โลกยุคปัจจุบัน มีปริมาณน้ำฝนมากกว่า “โฮโลซีนตอนปลาย” หรือช่วงเวลาหนึ่งหมื่นปีถึงโลกยุคปัจจุบันอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งพบความแห้งแล้งเกิดขึ้นโดยมีอิทธิพลจากมนุษย์เข้ามาเกี่ยวข้องอย่างเด่นชัดในศตวรรษที่ 18 และยังพบว่า ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ และปรากฏการณ์ “เอนโซ่” หรือความผันแปรของระบบอากาศในซีกโลกใต้ ส่งผลอย่างชัดเจนต่อความผันแปรของลมมรสุมฤดูร้อนโฮโลซีน

นอกจากนี้ จากการที่ทีมวิจัยฯ ได้ลงพื้นที่ศึกษาวิจัย ณ ถ้ำในพื้นที่จังหวัดแม่ฮ่องสอน และอุทยานธรณีโลก “ถ้ำภูผาเพชร” แห่งยูเนสโก ในพื้นที่เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเขาบรรทัด จังหวัดสตูล เปรียบเทียบกับถ้ำในมณฑลยูนนาน และฝูเจี้ยน สาธารณรัฐประชาชนจีน ทำให้ได้ “คู่มือตรวจวัดระบบถ้ำ” ที่สามารถใช้เป็นแนวทางในการดำเนินการจัดการแหล่งท่องเที่ยวทางธรรมชาติประเภทถ้ำ

และมีงานวิจัยบูรณาการร่วมกันระหว่างหน่วยงานให้ทุนฝ่ายต่าง ๆ ภายใน สกว. เกี่ยวกับอุทยานธรณีโลกสตูล โดยจะพัฒนาระบบติดตามและประยุกต์ใช้ข้อมูลเพื่อบริหารจัดการถ้ำอย่างยั่งยืน ป้องกันผลกระทบของมนุษย์และการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ที่จะมีต่อความสมบูรณ์ของถ้ำอย่างเป็นระบบ เพื่อวิเคราะห์ตัวแปรที่มีแนวโน้มส่งผลต่อทรัพยากร เช่น อุณหภูมิ น้ำและอากาศ รวมถึงจุดเสี่ยงของถ้ำ พื้นที่เสี่ยงภัยและพื้นที่อ่อนไหว ที่มีต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ตลอดจนข้อเสนอในการบริหารจัดการความเสี่ยง จากการจัดทำฐานข้อมูลที่พัฒนาขึ้น

ซึ่งงานวิจัยนี้เป็นส่วนหนึ่งของการเรียนการสอนหลักสูตรศิลปศาสตรบัณฑิต สาขาวิชานวัตกรรมการจัดการสังคมและสิ่งแวดล้อม โครงการจัดตั้งวิทยาเขตอำนาจเจริญ มหาวิทยาลัยมหิดล และเป็นประโยชน์ต่อการท่องเที่ยวไทย ช่วยส่งเสริมเศรษฐกิจของชุมชน และประเทศชาติได้ต่อไปอีกด้วย

การสนับสนุนงานวิจัยนี้ เป็นการร่วมทำงานกันของเครือข่ายทางวิชาการในระดับชาติและนานาชาติ โดยมีภาคีเครือข่ายดังนี้

  • สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.)
    ให้ความร่วมมือด้านการบริหารจัดการทุนระหว่างประเทศ การอนุมัติออกใบอนุญาตนักวิจัยชาวต่างชาติ และการอำนวยความสะดวกเรื่องการนำตัวอย่างไปวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการในต่างประเทศ รางวัลการวิจัย
  • กรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช
    • สำนักวิจัยการอนุรักษ์ป่าไม้และพันธุ์พืช ให้ความร่วมมือด้านการบริหารจัดการ การอำนวยความสะดวก การออกใบอนุญาตให้ดำเนินการวิจัยในพื้นที่อนุรักษ์ การเผยแพร่ข้อมูลงานวิจัย
    • เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่า 4 แห่ง (เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเขาบรรทัด, เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าสันปันแดน, เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าลุ่มน้ำปาย, เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเชียงดาว) และ อุทยานแห่งชาติ 3 แห่ง (อุทยานแห่งชาติธารโบกขรณี, อุทยานแห่งชาติแม่เมย, อุทยานแห่งชาติดอยผ้าห่มปก) ให้ความร่วมมือด้านบุคลากร นักวิจัยร่วม การอำนวยความสะดวกในการเก็บตัวอย่างและเก็บข้อมูล การจัดทำสื่อสิ่งพิมพ์ประชาสัมพันธ์ การเผยแพร่ข้อมูลงานวิจัย 
  • School of Geographical Sciences, Fujian Normal University (FNU), China
    Prof. Dr. Binggui Cai ให้ความร่วมมือด้านบุคลากร นักวิจัยร่วม การอำนวยความสะดวกในการเก็บตัวอย่างและเก็บข้อมูล การจัดทำสื่อสิ่งพิมพ์ประชาสัมพันธ์ การเผยแพร่และตีพิมพ์ข้อมูลงานวิจัย   
  • National Natural Science Foundation of China ให้งบประมาณสนับสนุนด้านการวิจัยไทย-จีน

 

Partners/Stakeholders
  • สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.)
  • กรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช 
  1. สำนักวิจัยการอนุรักษ์ป่าไม้และพันธุ์พืช
  2. เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเขาบรรทัด
  3. เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าสันปันแดน
  4. เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าลุ่มน้ำปาย
  5. เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเชียงดาว
  6. อุทยานแห่งชาติธารโบกขรณี
  7. อุทยานแห่งชาติแม่เมย
  8. อุทยานแห่งชาติดอยผ้าห่มปก
  • Prof. Dr. Binggui Cai, School of Geographical Sciences Fujian Normal University (FNU), China
  • National Natural Science Foundation of China
ผู้ดำเนินการหลัก
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. โชติกา เมืองสง
ส่วนงานหลัก
ผู้ดำเนินการร่วม
รองศาสตราจารย์ ดร.นาฏสุดา ภูมิจำนงค์
ส่วนงานร่วม