ตระหนักได้แต่ไม่ควรตระหนก ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับ “กรุงเทพฯจมทะเล” อีก 31 ปีข้างหน้า

ช่วงสองสามวันที่ผ่านมาผลงานวิจัยของ Scott A. Kulp และ Benjamin H. Strauss จาก Climate Central ซึ่งได้ตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature Communications ได้กลายเป็นประเด็นร้อนในสื่อหลายสำนักเนื่องจากมีการรายงานความเสี่ยงที่พื้นที่ส่วนใหญ่ของกรุงเทพมหานคร รวมทั้งหลายประเทศในเอเชียเช่น จีน ญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์ กัมพูชา เวียดนาม อาจจมอยู่ใต้ทะเลในปี ค.ศ.2050 ประเด็นที่น่าขบคิดคือมีความเป็นไปได้มากน้อยเพียงใดที่ กรุงเทพมหานคร จะมีความเสี่ยงที่จะตกอยู่ในสถานการณ์ณ์เช่นนั้นจริง? อะไรคือข้อจำกัดหรือความไม่แน่นอนของแบบจำลองที่ทาง Climate Central ได้นำเสนอ?

บทความนี้ได้สังเคราะห์สาระสำคัญของผลงานตีพิมพ์ที่ชื่อ “New elevation data triple estimates of global vulnerability to sea-level rise and coastal flooding” พร้อมกับสอดแทรกทัศนคติส่วนบุคคลของผู้เขียน เพื่อชวนผู้อ่านจินตนาการภาพอนาคตของกรุงเทพมหานครในอีก 31 ปีข้างหน้า สิ่งสำคัญที่ผู้อ่านควรไตร่ตรองให้รอบคอบคือ ผลงานวิจัยของ Climate Central จัดอยู่ในประเภทการใช้แบบจำลองเพื่อพยากรณ์อนาคต ดังนั้นเมื่อขึ้นชื่อว่าเป็น “แบบจำลอง” ย่อมมี “ความคลาดเคลื่อน” ติดเป็นเงาตามตัว และนี้คือข้อเท็จจริงบางส่วนซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับการทำนายการยกระดับของน้ำทะเลในอนาคตที่สมควรได้รับการเผยแพร่

1.บริเวณที่ล่อแหลมต่อการได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่วนใหญ่คือพื้นที่ลุ่มชายฝั่ง (Low Elevation Coastal Zone: LECZ) หรือพื้นที่ที่มีความสูงจากระดับน้ำทะเลไม่เกิน 10 เมตร [1] ซึ่งในปี ค.ศ. 2000 มีประชากรทั่วโลกที่อยู่อาศัยในเขต LECZ ราวๆ 638 ล้านคนและมีการคาดการณ์ว่าจำนวนประชากรที่อาศัยอยู่ในเขต LECZ อาจเพิ่มสูงถึง หนึ่งพันล้านคนในปี ค.ศ. 2050 [2] ดังนั้นพื้นที่ในเขตที่มีความสูงเหนือกว่าระดับน้ำทะเลมากเช่น เชียงใหม่ เชียงราย หรือ อุดร จึงแทบไม่ได้รับผลกระทบจากการเพิ่มสูงขึ้นของระดับน้ำทะเล

2.ในอดีตที่ผ่านมาการศึกษาธรณีสัณฐานของพื้นที่ลุ่มชายฝั่งส่วนใหญ่ใช้คลื่นเรดาร์จากกระสวยอวกาศเอนเดฟเวอร์ (OV-105) ซึ่งเป็นระบบที่ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการระบุระยะ (Range) และความสูง (Altitude) ของพื้นที่ศึกษาจากอวกาศซึ่งมีระยะห่างจากพื้นผิวโลกหลายร้อยกิโลเมตร โดยองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ นาซ่าได้เรียกภารกิจการคำนวณระดับความสูงของพื้นผิวโลกนี้ว่า Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) จุดเด่นของ SRTM คืออาณาเขตอันกว้างใหญ่ในการครอบคลุมพื้นที่โลกระหว่างละติจูด 56 องศาใต้ถึงละติจูด 60 องศาเหนือ อย่างไรก็ตามข้อจำกัดของวิธีการคำนวณระดับความสูงของพื้นผิวโลกโดยใช้หลักการ SRTM คือความเอนเอียงเชิงบวกในแนวดิ่ง (Vertical Positive Bias) ซึ่งเกิดขึ้นขณะที่ยิงคลื่นเรดาร์จากกระสวยอวกาศที่กำลังเคลื่อนที่ผ่านบริเวณที่มีประชากรอยู่อย่างหนาแน่นและเต็มไปด้วย อาคาร บ้านเรือน ตึก เสาไฟฟ้า และ สิ่งก่อสร้างอื่นๆ ความผิดพลาดของ SRTM คือการที่ระบบตีความว่ายอดตึก หลังคาบ้าน ยอดเสาไฟฟ้า รวมทั้งยอดต้นไม้คือ “พื้นผิว” ของโลกซึ่งแตกต่างจากข้อเท็จจริงที่อยู่ต่ำลึกลงไปอีกหลายสิบเมตร ดังนั้นระบบ SRTM จึงมีแนวโน้มที่จะประเมินระดับความสูงของพื้นผิวโลกไว้สูงกว่าที่ควรจะเป็น

3.เมื่อระบบ SRTM ประเมินระดับความสูงของพื้นผิวโลกไว้สูงเกินจริง Scott A. Kulp และ Benjamin H. Strauss จึงได้มีการคำนวณพื้นที่ LECZ ที่อาจได้รับผลกระทบจากการยกระดับของน้ำทะเลในปี ค.ศ. 2050 ซ้ำใหม่อีกรอบ แต่คราวนี้ใช้เทคนิคที่เรียกว่า Coastal Digital Elevation Model (Coastal-DEM) หรือการแสดงสภาพพื้นผิวภูมิประเทศแนวชายฝั่งทะเลในเชิงตัวเลข ผนวกกับการประยุกต์ใช้โครงข่ายประสาทเทียม (Neural Network) ผ่านการวิเคราะห์ถดถอยแบบไร้พารามิเตอร์ (Non-Parametric Regression) รวมทั้งการวิเคราะห์ถดถอยแบบไม่เป็นเชิงเส้น (Non-Linear Regression) เพื่อลดค่าความคลาดเคลื่อนให้น้อยลงและเพิ่มความแม่นยำในการประเมินระดับความสูงของพื้นที่ศึกษาให้เพิ่มมากขึ้น [3]

4.หลังจากได้มีการทบทวนค่าความสูงของพื้นที่ในเขต LECZ โดยใช้วิธีคำนวณแบบใหม่ Scott A. Kulp และ Benjamin H. Strauss พบว่าในภาพรวมบริเวณที่มีความเสี่ยงต่อการจมอยู่ใต้ทะเลในปี ค.ศ. 2050 กลับเพิ่มสูงขึ้นถึงสามเท่า!

5.สิ่งที่ควรระมัดระวังคือ Scott A. Kulp และ Benjamin H. Strauss ได้มีการตั้งสมมุติฐานความเป็นไปได้ด้านภูมิอากาศไว้ 3 สถานการณ์ที่แสดงถึงปริมาณก๊าซเรือนกระจกที่ถูกปล่อยออกมาในแต่ละปีในปี ค.ศ. 2050 และ ค.ศ. 2100 ประกอบด้วย RCP2.6 RCP4.5 และ RCP8.5 โดยรหัส RCP ย่อมาจาก Representative Concentration Pathway ซึ่งถูกคิดขึ้นโดยคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Intergovernmental Panel on Climate Change หรือ IPCC) [4-6] ส่วนตัวเลขที่ต่อท้ายหมายถึงความสามารถในการแผ่รังสี (Radiative Force) ที่คาดการณ์ไว้ในปี ค.ศ. 2050 และ ค.ศ. 2100 เทียบกับช่วงก่อนยุคอุตสาหกรรมซึ่งระดับความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศอยู่ที่ 280 ppm ในขณะที่ปัจจุบันค่าคาร์บอนไดออกไซด์ได้เพิ่มสูงขึ้นถึง 415 ppm [รูปที่ 1] ยกตัวอย่างเช่น RCP8.5 หมายถึงสถานการณ์จำลองที่ความสามารถในการแผ่รังสีอาจเพิ่มสูงขึ้นถึง 8.5 W/m2 ดังนั้นจำนวนผู้ที่ได้รับผลกระทบจากการยกตัวของระดับน้ำทะเลในสถานการณ์จำลอง RCP8.5 ย่อมมีปริมาณมากกว่าสถานการณ์จำลอง RCP2.6 [ตารางที่ 1]


6.เมื่อนำค่าความสูงของพื้นผิวโลกที่คำนวณโดยใช้ระบบ SRTM มาเปรียบเทียบกับ Coastal-DEM พบว่าพื้นที่ส่วนใหญ่ของกรุงเทพมหานครจะจมอยู่ใต้ทะเลในปี ค.ศ. 2050 ดังที่แสดงในรูปที่ 2 โดยสีชมพูหมายถึงพื้นที่ซึ่งจมอยู่ใต้ทะเลโดยการคำนวณค่าความสูงของพื้นผิวโลกโดยใช้ระบบ Coastal-DEM เพียงอย่างเดียวในขณะที่สีน้ำเงินแสดงถึงพื้นที่ซึ่งจมอยู่ใต้ทะเลโดยการคำนวณค่าความสูงของพื้นผิวโลกโดยใช้ทั้งสองระบบรวมกัน (SRTM + Coastal-DEM)

6.เมื่อนำค่าความสูงของพื้นผิวโลกที่คำนวณโดยใช้ระบบ SRTM มาเปรียบเทียบกับ Coastal-DEM พบว่าพื้นที่ส่วนใหญ่ของกรุงเทพมหานครจะจมอยู่ใต้ทะเลในปี ค.ศ. 2050 ดังที่แสดงในรูปที่ 2 โดยสีชมพูหมายถึงพื้นที่ซึ่งจมอยู่ใต้ทะเลโดยการคำนวณค่าความสูงของพื้นผิวโลกโดยใช้ระบบ Coastal-DEM เพียงอย่างเดียวในขณะที่สีน้ำเงินแสดงถึงพื้นที่ซึ่งจมอยู่ใต้ทะเลโดยการคำนวณค่าความสูงของพื้นผิวโลกโดยใช้ทั้งสองระบบรวมกัน (SRTM + Coastal-DEM)

7.ประเด็นสำคัญที่พึงตระหนักคือไม่ว่าจะเป็นการคำนวณโดยใช้ระบบ SRTM หรือ Coastal-DEM นักวิจัยทั้งสองท่านไม่ได้คำนึงถึงปัจจัยเสริมอื่นที่อาจทำให้ค่าการพยากรณ์มีความคลาดเคลื่อนได้เช่น การทรุดตัวของพื้นดินซึ่งในกรณีของกรุงเทพมหานครมีอัตราการทรุดตัว (Subsidence Rate) อยู่ที่ 120 มิลิเมตรต่อปี [7-8] การเคลื่อนตัวของเปลือกโลกซึ่งอาจส่งผลกระทบทำให้พื้นผิวมีการยกตัวสูงขึ้นหรือทรุดตัวลงต่ำ การขยายตัวของพื้นที่ชุ่มน้ำ รวมทั้ง การกัดเซาะชายฝั่ง ซึ่งอาจส่งผลให้สถานการณ์เลวร้ายลงยิ่งขึ้น ในทางตรงกันข้ามการสร้างเขื่อนหรือการสร้างกำแพงกันคลื่นซึ่งอาจชะลอกการรุกคืบของน้ำทะเลเนื่องจากเป็นโครงสร้างทางวิศวกรรมศาสตร์ที่จะช่วยในการสลายพลังงานของคลื่น ไม่ได้ถูกนำไปพิจารณาในการคำนวณผลกระทบดังกล่าว

8.องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ นาซ่า ได้เผยแพร่ภาพถ่ายดาวเทียมสะท้อนให้เห็นถึงพื้นที่สีเขียวของโลกที่เพิ่มมากขึ้นถึงร้อยละ 5 หรือคิดเป็นพื้นที่ราว 5 ล้านตารางกิโลเมตร [9] แนวโน้มของการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ป่าสวนกระแสความเชื่อของคนส่วนใหญ่ที่คิดว่า ป่าไม้ถูกทำลายลงอย่างต่อเนื่อง หากกระแสการปลูกและอนุรักษ์ป่าไม้เป็นไปในทิศทางที่ดี พื้นที่เสี่ยงต่อการจมอยู่ใต้ทะเลในปี ค.ศ. 2050 ควรที่จะมีปริมาณลดลงเนื่องจากมีต้นไม้ที่จะช่วยดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศมากขึ้น

9.นอกจากนี้ การระเบิดของภูเขาไฟซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่ไม่ใครสามารถคาดการณ์ได้ อาจส่งผลให้อุณหภูมิชั้นบรรยากาศโลกเย็นลงได้อย่างเฉียบพลันดังเช่นกรณีการประทุของภูเขาไฟ ปินาตูโบ (Mount Pinatubo) ในประเทศฟิลิปปินส์ ส่งผลให้อุณหภูมิเฉลี่ยที่พื้นผิวโลกทั้งปีมีค่าลดลงถึง 0.5 องศาเซลเซียส [10]

เอกสารอ้างอิง
[1] McGranahan, G., Balk, D., & Anderson, B. (2007). The rising tide: assessing the risks of climate change and human settlements in low elevation coastal zones. Environment and urbanization, 19(1), 17-37.
[2] Merkens, J. L., Reimann, L., Hinkel, J., & Vafeidis, A. T. (2016). Gridded population projections for the coastal zone under the Shared Socioeconomic Pathways. Global and Planetary Change, 145, 57-66.
[3] Kulp, S.A., Strauss, B.H. New elevation data triple estimates of global vulnerability to sea-level rise and coastal flooding. Nat Commun 10, 4844 (2019) doi:10.1038/s41467-019-12808-z.
[4] Shkolnik, I., Pavlova, T., Efimov, S., & Zhuravlev, S. (2018). Future changes in peak river flows across northern Eurasia as inferred from an ensemble of regional climate projections under the IPCC RCP8. 5 scenario. Climate dynamics, 50(1-2), 215-230.
[5] Beck, S., & Mahony, M. (2017). The IPCC and the politics of anticipation. Nature Climate Change, 7(5), 311.
[6] Thomson, A. M., Calvin, K. V., Smith, S. J., Kyle, G. P., Volke, A., Patel, P., ... & Edmonds, J. A. (2011). RCP4. 5: a pathway for stabilization of radiative forcing by 2100. Climatic change, 109(1-2), 77.
[7] Aobpaet, A., Cuenca, M. C., Hooper, A., & Trisirisatayawong, I. (2013). InSAR time-series analysis of land subsidence in Bangkok, Thailand. International journal of remote sensing, 34(8), 2969-2982.
[8] Phien-Wej, N., Giao, P. H., & Nutalaya, P. (2006). Land subsidence in bangkok, Thailand. Engineering geology, 82(4), 187-201.
[9] https://www.springnews.co.th/global/442272.
[10] McCormick, M. P., Thomason, L. W., & Trepte, C. R. (1995). Atmospheric effects of the Mt Pinatubo eruption. Nature, 373(6513), 399.