ภาวะโลกร้อนกับคำพยากรณ์เรื่องการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต

ภาวะโลกร้อน

อุทยานแห่งชาติมานู  (Manu National Park) ซึ่งตั้งอยู่สุดมุมทางตะวันออกเฉียงใต้ของเปรู ใกล้ชายแดนโบลิเวียและบราซิล มันแผ่คลุมเนื้อที่เกือบหกพันตารางไมล์ ตามโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งองค์การสหประชาชาติ (United Nations Environment Programme) มานู “อาจเป็นเขตสงวนที่มีความหลากหลายทางชีวภาพมากที่สุดในโลก” หลายสายพันธุ์มีอยู่เฉพาะในอุทยานและเขตรอบชิดเท่านั้น สายพันธุ์เหล่านี้รวมถึงต้นเฟิร์น Cyathea multisegmenta นกที่รู้จักในนามนกจับแมลงแก้มขาว (whitecheeked tody flycatcher) มุสิกที่เรียกว่าหนูหางพวงบาร์บารา บราวน์ (Barbara Brown’s brush-tailed rat) และคางคกสีดําขนาดเล็กที่มีแต่ชื่อภาษาละตินว่า Rhinella man

กฎเรื่องความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์กับพื้นที่

field creature

ในสาขานิเวศวิทยากฎเป็นสิ่งหายาก กฎหนึ่งซึ่งเป็นที่ยอมรับโดยสากลเรื่องความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์กับพื้นที่ (species-area relationship) ซึ่งนับว่าเป็นสิ่งที่ใกล้เคียงกับตารางธาตุมากที่สุดเท่าที่สาขาวิชานี้มี ในการกําหนดทฤษฎีนี้อย่างกว้างๆที่สุด ความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธ์กับพื้นที่ดูง่ายและเห็นชัดเจนในตัวเอง ยิ่งคุณสุ่มตัวอย่างจากพื้นที่ใหญ่ขึ้น คุณจะยิ่งพบจํานวนสายพันธุ์เพิ่มขึ้น แนวคิดเรื่องรูปแบบนี้ปรากฏตั้งแต่ทศวรรษ 1770 โดยโยฮันน์ไรน์โฮลด์ ฟอร์สเตอร์ (Johann Reinhold Forster) นักธรรมชาติวิทยาที่เดินเรือพร้อมกับกัปตันคุกในการเดินทางครั้งที่สอง ซึ่งเป็นการเดินทางหลังจากเคราะห์ร้ายชนปะทะกับ เกรตแบร์ริเออร์รีฟ กระทั่งทศวรรษ 1920 นักพฤกษศาสตร์ชาวสวีเดนชื่อ โอโลฟ อาร์เรเนียส (OIof Arrhenius) ได้ประมวลสายพันธุ์เหล่านี้ทางคณิตศาสตร์ (บังเอิญว่าโอโลฟเป็นบุตรของนักเคมี สวานเต อาร์เรเนียส (Svante Arrhenius) ผู้ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลทําให้โลกอุ่นขึ้นในทศวรรษ 1890 และในทศวรรษ 1960 มันได้รับการขัดเกลาและขยายความโดย อี. โอ. วิลสัน (E. O. Wilson) และโรเบิร์ต แม็กอาร์เธอร์ (Robert MacArthur) เพื่อนร่วมงานของเขา

ความสัมพันธ์ระหว่างจํานวนสายพันธุ์กับขนาดของพื้นที่นั้นไม่เป็นเส้นตรง แต่เป็นเส้นโค้งลาดเอียงที่คาดคะเนได้ปกติความสัมพันธ์นี้อธิบายได้ด้วยสูตร S = CA” โดย S คือจํานวนสายพันธุ์ A คือขนาดของ พื้นที่ ส่วน C และ 2 คือค่าคงที่ซึ่งผันแปรไปตามบริเวณหรือกลุ่มทาง อนุกรมวิธานที่ศึกษา (จึงไม่ใช่ค่าคงที่ในความหมายปกติ) ความสัมพันธ์นี้นับเป็นกฎเพราะอัตราส่วนนั้นคงที่ไม่ว่าภูมิประเทศจะเป็นเช่นไร เราอาจศึกษาหมู่เกาะ ป่าฝน หรืออุทยานแห่งชาติใกล้ๆและเราจะพบว่าจํานวนสายพันธุ์แปรเปลี่ยนไปตามสมการเดิม นั่นคือ S = CA

พื้นที่เป็นกุญแจสําคัญวิธีการหนึ่ง (ซึ่งต้องยอมรับว่าเป็นการกล่าวอย่างรวบรัดง่ายๆ) ที่จะเข้าใจว่ามนุษย์ทําอะไรกับโลกคือการมองว่า เรากําลังเปลี่ยนค่า A ของทุกหนทุกแห่ง ยกตัวอย่างเช่น ลองจินตนาการถึงทุ่งหญ้าซึ่งครั้งหนึ่งครอบคลุมเนื้อที่หนึ่งพันตารางไมล์ สมมติว่าทุ่งหญ้านั้นมีนก (หรือด้วง หรืองู) อาศัยอยู่หนึ่งร้อยสายพันธุ์ หากทุ่งหญ้าหายไปครึ่งหนึ่ง โดยกลายเป็นทุ่งปศุสัตว์หรือห้างสรรพสินค้า ก็เป็นไปได้ที่จะคํานวณสัดส่วนของสายพันธุ์นก (หรือด้วง หรืองู) ที่จะหายไป โดยใช้สูตรความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์กับพื้นที่ซึ่งคําตอบที่ออกมาอย่างคร่าวๆก็คือ 10 เปอร์เซ็นต์ (ขอย้ำอีกครั้ง ควรจําว่าความสัมพันธ์นี้ไม่เป็นเส้นตรง) เนื่องจากใช้เวลานานกว่าระบบจะเข้าสู่ภาวะสมดุลอีกรอบ ฉะนั้นอย่าคาดว่าสายพันธุ์ต่างๆจะหายไปทันที แต่ให้คาดว่าพวกมันกําลังมุ่งหน้าไปในทิศทางนั้น

ภาวะโลกร้อนกับการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต

ภาวะโลกร้อน

ในปี 2004 นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งตัดสินใจใช้ความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์กับพื้นที่เพื่อสร้างค่าประมาณการ “การคัดกรองขั้นแรก” (fisrt-pass) ของความเสี่ยงในการสูญพันธุ์ที่เกิดจากภาวะโลกร้อน ภายในปี 2050 ถ้าภาวะโลกร้อนขึ้นถึงจุดที่ประเมินว่าเป็นจุดสูงสุดที่เป็นไปได้ ซึ่งเป็นตัวเลขที่ดูต่ำเกินไปเสียแล้วในตอนนี้ เมื่อถึงกลางศตวรรษนี้ ประมาณ 38-52 เปอร์เซ็นต์ของสายพันธุ์จะถูกลิขิตให้หายสาบสูญไป “อีกวิธีหนึ่งที่จะกล่าวถึงสิ่งเดียวกันคือ”แอนโธนี บาร์โนสกี (Anthony Barnosky) นักบรรพชีวินวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ เขียนถึงผลการศึกษา “มองรอบตัวคุณ ฆ่าครึ่งหนึ่งของสิ่งที่คุณเห็น หรือถ้าคุณใจดี ฆ่าเพียง 1 ใน 4 ของสิ่งที่คุณเห็น นั่นคือสิ่งที่พวกเรากําลังพูดถึง”

สถานการณ์ที่สองซึ่งเป็นสถานการณ์ที่มองโลกในแง่ดีขึ้น จินตนาการว่าสายพันธุ์ต่างๆอาจเคลื่อนที่ได้ไวในสถานการณ์นี้ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น สิ่งมีชีวิตสามารถครอบครองพื้นที่ใหม่ซึ่งมีสภาพภูมิอากาศที่พวกมันปรับตัวได้ แต่ยังมีหลายสายพันธุ์ที่ไม่มีที่ไป เมื่อโลกอุ่นขึ้นสภาวะที่พวกมันคุ้นเคยหายไปเฉยๆ (“สภาพภูมิอากาศที่หายไป” กลับกลายเป็นอยู่ในเขตร้อนเสียส่วนใหญ่) สายพันธุ์อื่นพบว่าถิ่นที่อยู่อาศัยของพวกมันหดเล็กลงเพราะต้องย้ายถิ่นขึ้นเนินตามสภาพภูมิอากาศ และพื้นที่บนยอดเขามีน้อยกว่าพื้นที่ตรงเชิงเขา เมื่ออ้างอิงสถานการณ์ “แพร่พันธุ์สากล” ทีมงานซึ่งมี คริส โธมัส (Chris Thomas) นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยยอร์กเป็นผู้นําพบว่าจากการคํานวณในกรณีภาวะโลกร้อนต่ำสุด 9-13 เปอร์เซ็นต์ของสายพันธุ์ทั้งหมดจะ “มุ่งหน้าสู่การสูญพันธุ์” ภายในปี 2050 และหากคํานวณโดยคาดว่าโลกจะร้อนถึงระดับสูงสุด ตัวเลขจะเปลี่ยนเป็น 21.32 เปอร์เซ็นต์ เมื่อคํานวณค่าเฉลี่ยของสถานการณ์ทั้งสอง และคาดการณ์ภาวะโลกร้อนในระดับกลาง ทีมงานสรุปว่า 24 เปอร์เซ็นต์ของสายพันธุ์ทั้งหมดจะมุ่งหน้าสู่การสูญพันธุ์

งานวิจัยนี้ได้ขึ้นปกวารสาร Nature เมื่อปรากฏในสื่อสิ่งพิมพ์ชื่อดัง ตัวเลขซับซ้อนที่นักวิจัยคํานวณมาเลยถูกย่อยลงเหลือจํานวนเดียว “การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจผลักให้หนึ่งล้านสายพันธุ์บนโลกสูญพันธุ์” บีบีซีประกาศ “ภายในปี 2050 โลกร้อนพิฆาตล้านสายพันธุ์คือพาดหัวข่าวจาก National Geographic งานวิจัยนี้เผชิญข้อโต้แย้งบนพื้นฐานหลายประการ เช่น มันไม่ได้คํานึงถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต ไม่ได้คํานึงถึงความเป็นไปได้ที่พืชและสัตว์อาจทนสภาพอากาศได้กว้างกว่าอาณาเขตของพวกมันในปัจจุบัน มันมองถึงแค่ปี 2050 ในขณะที่ภาวะโลกร้อนจะยังดําเนินต่อไปหลังจากจุดนั้น ไม่ว่าโลกจะเผชิญสถานการณ์ที่มีความเป็นไปได้น้อยเพียงใดก็ตาม มันนําความสัมพันธ์ระหว่างสายพันธุ์กับพื้นที่ไปประยุกต์ใช้กับเงื่อนไขชุดใหม่ ซึ่งย่อมยังไม่ได้รับการทดสอบ ส่วนงานวิจัยชิ้นหลังๆนั้นมีทั้งเห็นด้วยและคัดค้านบทความใน Nature บ้างสรุปว่าบทความนั้นคาดคะเนจํานวนการสูญพันธุ์ที่อาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศเกินความเป็นจริง บ้างก็ว่ากล่าวน้อยเกินไป สําหรับโธมัส เขายอมรับว่าข้อท้วงติงบทความที่ตีพิมพ์ในปี 2004 นั้นอาจมีเหตุผล แต่เขาชี้แจงว่าทุกค่าประมาณที่เสนอขึ้นหลังจากนั้นล้วนใกล้เคียงกัน ดังนั้นเขาจึงตั้งข้อสังเกตว่า “ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของสายพันธุ์หรือมากกว่านั้น ไม่ใช่ 1 เปอร์เซ็นต์หรือ 0.01 เปอร์เซ็นต์” มีความเป็นไปได้ที่จะสูญพันธุ์เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ในบทความฉบับหนึ่งเมื่อไม่นานมานี้ โธมัสเสนอว่าจะเป็นประโยชน์หากนําตัวเลขเหล่านี้ไปใช้ “ในบริบทของธรณีวิทยาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเพียงอย่างเดียว “ไม่น่าจะก่อให้เกิดการ สญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่ใหญ่ทัดเทียมหนึ่งในการสูญพันธุ์ทั้งห้าครั้ง” เขาเขียน อย่างไรก็ตามมี “ความเป็นไปได้สูงว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างเดียวสามารถก่อให้เกิดการสูญพันธุ์ระดับที่เทียบเคียงได้หรืออาจใหญ่กว่าเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งที่ “เล็กกว่า” ซึ่งเคยเกิดในอดีต

“ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้น” เขาสรุป “สนับสนุนแนวคิดที่ว่าเราได้เข้าสู่ยุคแอนโธรโพซีนแล้วเมื่อไม่นานมานี้”

เห็นได้ชัดว่าต้นไม้ขยับไม่เร็วเท่านกขนแมน (trogon) ซึ่งเป็นนกเขตร้อนที่พบบ่อยในมานู หรือแม้กระทั่งเมื่อเทียบกับเห็บ แต่ในป่าเมฆต้นไม้เป็นโครงสร้างของระบบนิเวศเช่นเดียวกับที่ปะการังเป็นโครงสร้างของแนวปะการัง แมลงบางชนิดพึ่งพาต้นไม้บางชนิด และนกบางชนิดพึ่งพาแมลงเหล่านี้ พวกมันเป็นสื่อผสมเกสรและผู้กระจายเมล็ด และนกก็จะคอยป้องกันไม่ให้แมลงเข้ามายึดครอง อย่างน้อยที่สุดงานของซิลมันชี้แนะว่าภาวะโลกร้อนจะเปลี่ยนโครงสร้างของชุมชนทางนิเวศวิทยา ต้นไม้กลุ่มต่างๆจะตอบสนองต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นต่างกันออกไป ดังนั้นความสัมพันธ์ที่เป็นอยู่ในปัจจุบันจะแตกสลายลง แล้วเกิดเป็นความสัมพันธ์ชุดใหม่ในการปรับโครงสร้างใหม่ทั่วโลก บางสายพันธุ์จะรุ่งเรือง พืชหลายชนิดอาจได้ประโยชน์จากระดับคาร์บอนไดออกไซด์สูง เนื่องจากพวกมันรับคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อสังเคราะห์แสงได้ง่ายขึ้น ส่วนบางชนิดอาจตามไม่ทันและหายไปในที่สุด

แม้แต่ในแถบเขตร้อน เราก็รู้ว่าจะหยุดสิ่งเหล่านี้ได้อย่างไร เรากําลังมีระบบการจัดการที่ดีขึ้น แต่ในโลกที่ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว ความคิดที่จะอนุรักษ์อย่างเหมาะสมเป็นปัญหามากกว่าที่คาด แม้จะไม่ถึงกับเป็นข้อถกเถียงเสียทีเดียว เราไม่สามารถบังคับให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเคารพเขตแดนได้เหมือนที่ทํากับพวกธุรกิจค้าไม้ มันจะเปลี่ยนเงื่อนไขของสิ่งมีชีวิตในมานูแน่นอน เช่นเดียวกับในกุซโกหรือลิมา และเมื่อสายพันธุ์จํานวนมากอพยพ เขตอนุรักษ์ที่ติดอยู่กับที่ก็จะไม่สามารถสกัดการสูญเสียได้ มันเป็นความกดดันที่แตกต่างในเชิงคุณสมบัติที่เราสร้างให้กับสายพันธ์ การรังควานแบบอื่นๆของมนุษย์มักมีทางหลบหลีกได้ แต่สภาพภูมิอากาศนั้นกระทบทุกสิ่งทุกอย่าง เช่นเดียวกับทะเลกรด มันเป็นปรากฏการณ์ระดับโลกหรือหากขอยืมใช้คําของกูวีเย มันเป็น “การปฏิวัติบนพื้นผิวโลก”

ณ หลายจุดของประวัติศาสตร์โลก สิ่งมีชีวิตที่ปัจจุบันมีเฉพาะในเขตร้อนเคยมีอาณาเขตกว้างขวางกว่านี้มาก ยกตัวอย่างเช่น กลางยุคครีเทเชียสซึ่งกินเวลาตั้งแต่ประมาณ 120-90 ล้านปีที่แล้ว ต้นสาย (breadfruit) เจริญงอกงามไปทางเหนือถึงอ่าวอะแลสกา ช่วงต้นอีโอซีนประมาณ 50 ล้านปีที่แล้ว ต้นปาล์มโตในแอนตาร์กติกา และจระเข้แหวกว่ายในทะเลตื้นรอบอังกฤษ ไม่มีเหตุผลใดที่จะสมมติในเชิงนามธรรมว่าโลกที่อุ่นขึ้นจะมีความหลากหลายน้อยกว่าโลกที่เย็นลง ในทางกลับกันคําอธิบายหลายข้อที่เป็นไปได้เกี่ยวกับ “การไล่ระดับความหลากหลายตามละติจูด” แนะว่า ในระยะยาวโลกที่อุ่นขึ้นจะมีความหลากหลายกว่า แต่ในระยะสั้น หรือในช่วงเวลาที่เกี่ยวเนื่องกับมนุษย์หลายสิ่งดูต่างออกไป กล่าวได้ว่าแทบทุกสายพันธุ์ที่มีอยู่ในปัจจุบันได้ปรับตัวเข้ากับความหนาวเย็น ทั้งนกกระติ๊ดสีทองและนกก๊อกออฟเดอะร็อก ยังไม่รวมนกบลูเจย์ (bluejay) นกคาร์ดินัล (cardinal) และนกนางแอ่นบ้าน (barn Swallow) ซึ่งรอดผ่านยุคน้ำแข็งครั้งล่าสุดมาได้ พวกมันหรือญาติสนิทของพวกมันรอดผ่านยุคน้ำแข็งครั้งก่อนหน้านั้นและครั้งก่อนนั้นอีก เป็นเช่นนี้ย้อนไปถึง 2.5 ล้านปีที่แล้ว ในสมัยไพลสโตซีน อุณหภูมิส่วนใหญ่ต่ำกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันมากซึ่งก็เป็นไปตามจังหวะของวัฏจักรโคจร กล่าวคือยุคน้ำแข็งยาวนานกว่าช่วงอบอุ่นระหว่างยุคน้ำแข็งมาก ดังนั้นสิ่งมีชีวิตที่แข็งแรงตามวิวัฒนาการจะสามารถรับมือกับสภาวะหนาวเย็นได้ ขณะเดียวกันตลอดช่วง 2.5 ล้านปีที่ผ่านมา ไม่มีข้อได้เปรียบใดที่จะช่วยให้เราสามารถรับมือกับความร้อนที่สูงไปกว่านี้ เนื่องจากอุณหภูมิไม่เคยสูงกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน ในช่วงขึ้นและลงของสมัยไพลสโตซีน เราอยู่บนยอดของช่วงขาขึ้น หากจะหาระดับคาร์บอนไดออกไซด์ (และอุณหภูมิทั่วโลก) ” สูงกว่าในปัจจุบัน เราต้องย้อนกลับไปไกล บางทีอาจต้องไปถึงกลางสมัยไมโอซีนเมื่อ 15 ล้านปีก่อน เป็นไปได้ว่าเมื่อสิ้นศตวรรษนี้ ระดับ คาร์บอนไดออกไซด์จะสูงถึงระดับที่ไม่เคยพบมาก่อนนับตั้งแต่ครั้งยังมีต้นปาล์มอยู่ในแอนตาร์กติกาเมื่อประมาณ 50 ล้านปีก่อน ในยุคสมัยอีโอซีนสายพันธุ์ต่างๆยังมีคุณสมบัติที่ช่วยให้บรรพบุรุษของพวกมันเจริญเติบโตในโลกโบราณที่ร้อนกว่าหรือไม่ ณ จุดนี้เราไม่สามารถบอกได้

พืชมีวิธีการรับมือหลายอย่างเพื่อให้ทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้น พวกมันสามารถผลิตโปรตีนพิเศษ พวกมันอาจเปลี่ยนกระบวนการเผาผลาญอาหาร หรืออะไรทํานองนั้น แต่ความทนทานต่ออุณหภูมิอาจมีราคาแพง และเรายังไม่เคยพบอุณหภูมิแบบที่พยากรณ์ไว้ในอีกหลายล้านปี ดังนั้นคําถามคือพืชและสัตว์ยังรักษาคุณสมบัติที่มีราคาแพงเหล่านั้นไว้หรือเปล่าตลอดช่วงเวลาอันยาวนานที่การแพร่กระจายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกลุ่มใหญ่เกิดขึ้นและหมดไปแล้วเช่นนี้? หากพวกมันยังคงรักษาไว้ก็นับเป็นเรื่องประหลาดใจที่น่ายินดีสําหรับเรา แต่หากไม่มีล่ะ? หากพวกมันสูญเสียคุณสมบัติราคาแพงเหล่านั้น เพราะไม่เอื้อประโยชน์ใดเลยในช่วงหลายล้านปีที่ผ่านมาล่ะ?

หากวิวัฒนาการเป็นไปอย่างที่มันมักจะเป็น สถานการณ์การสูญพันธุ์ซึ่งเราจะไม่เรียกมันว่าการสูญพันธุ์หากแต่พูดถึงมันว่า “การลดถอยทางชีววิทยา อันเป็นคํากล่าวเลี่ยงที่ฟังดูดี อย่างไรเสียมันเริ่มดูเหมือนคําพยากรณ์สิ้นโลกแล้ว

สนับสนุนโดยยูฟ่าเบท ufabet