ศูนย์วิจัยโรคสัตว์น้ำ จุฬาฯ สร้างนวัตปะการัง "Innovareef" ซีเมนต์คุณสมบัติเทียบปะการังตามธรรมชาติ ตัวอ่อนปะการังเกาะติดง่ายโตเร็ว ช่วยร่นเวลาการฟื้นฟูระบบนิเวศแนวปะการัง เสริมแหล่งท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์ อีกทั้งทำหน้าที่ Smart Station ตรวจวัดสภาพแวดล้อมในทะเล
แนวปะการังที่สวยงามในท้องทะเลไทยค่อยๆ หดหายลงไปเรื่อยๆ ด้วยสภาวะโลกร้อนที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์ปะการังฟอกขาวและจากกิจกรรมของมนุษย์โดยเฉพาะการท่องเที่ยวที่ปราศจากการควบคุมและจิตสำนึกในการอนุรักษ์ธรรมชาติ จนวันนี้ แนวปะการังที่สวยงามและสมบูรณ์เหลืออยู่เพียง 1 ใน 3 เท่านั้น! หากเราไม่เร่งแก้ไขปัญหานี้ แหล่งอาหารจากทะเล พื้นที่ดำน้ำศึกษาธรรมชาติ แหล่งรายได้จากการท่องเที่ยวจะไม่เหลือให้รุ่นลูกหลาน
ที่ผ่านมา มีความพยายามแก้ปัญหาแนวปะการังเสื่อมโทรมโดยการใช้ปะการังเทียมที่ทำมาจากยางรถยนต์ รถถัง ท่อพีวีซี แท่นปูนสี่เหลี่ยม แต่สิ่งเหล่านี้ทำให้เกิดมลภาวะทางสายตา (visual pollution) เพราะความไม่กลมกลืนกับธรรมชาติใต้ท้องทะเล นอกจากนี้ บ่อยครั้งปะการังเทียมเหล่านี้ก็ถูกน้ำพัดพาหรือจมลงในทราย บ้างก็แตกตัวกลายเป็นขยะไมโครพลาสติกในทะเล
“การอนุรักษ์ธรรมชาติที่ดีนั้น วิธีการสำคัญพอๆ กับผลลัพธ์” รองศาสตราจารย์ สพ.ญ. ดร. นันทริกา ชันซื่อ ผู้อำนวยงานวิจัยโรคสัตว์น้ำ และหัวหน้าหน่วยปฏิบัติการวิจัยสัตว์น้ำสวยงาม และสัตว์น้ำเพื่อการอนุรักษ์ คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เผยถึงแนวคิดเบื้องหลังการสร้างสรรค์ นวัตปะการัง (Innovareef) เพื่อตอบโจทย์การอนุรักษ์ปะการังและความงดงามของท้องทะเล
“เราพยายามสร้างปะการังเทียมที่มีลักษณะสวยงามใกล้เคียงธรรมชาติ มีกิ่งก้านแบบปะการังที่ช่วยเพิ่มการเกาะติดของตัวอ่อนปะการัง มีรูกลวงเพื่อลดแรงต้านน้ำและเป็นที่อยู่ของสัตว์ ซึ่งนวัตปะการังนี้จะช่วยเร่งการฟื้นตัวของแนวปะการังให้เติบโตเร็วทันกับอัตราการถูกทำลายของปะการังในธรรมชาติ” รศ.สพ.ญ.ดร.นันทริกา กล่าว
๐ นวัตปะการัง เทียม-แทนปะการังธรรมชาติอย่างไร
ในธรรมชาติ ปะการังมีบทบาทสำคัญในการเป็นแนวกำแพงป้องกันคลื่นลมและกระแสน้ำยามพายุพัดโหม เป็นบ้านของสรรพชีวิตใต้ท้องทะเล และเป็นแหล่งกำเนิดอาหารของมนุษยชาติ ดังนั้น การดูแลให้แนวปะการังยังคงสภาพอยู่อย่างสมบูรณ์และหลากหลายจึงเท่ากับเป็นการดูแลแหล่งอาหารกายและอาหารใจให้มนุษย์เองด้วย
ปะการังเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง มีลำตัวนิ่ม พวกมันจะสร้างชั้นหินปูนเคลือบลำตัวไว้ จึงมีโครงสร้างภายนอกแข็งแรง ตัวอ่อนของปะการังที่เรียกว่า “พลานูลา” (Planula) จะล่องลอยตามกระแสน้ำและลงเกาะในพื้นที่แข็ง อย่าง ก้อนหินหรือซากปะการังเพื่อเจริญเติบโตเป็นปะการังต่อไป ส่วนปะการังชนิดที่สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ พวกมันจะใช้วิธีแตกหน่อไปตามรูปร่างตามลักษณะของชนิดปะการังนั้นๆ
ดังนั้น ในการสร้างนวัตปะการัง ทีมผู้วิจัยจึงพยายามจำลองลักษณะที่สอดคล้องกับธรรมชาติของปะการังที่สุด ทั้งนี้ รศ.สพ.ญ.ดร.นันทริกา กล่าวถึงจุดเด่นของนวัตปะการังที่ต่างจากปะการังเทียมทั่วไป ได้แก่
1.มีสารอาหาร – บนตัวนวัตปะการังมีการพ่นเคลือบสารอาหารจำพวกแคลเซียมและฟอสเฟตที่ปะการังตามธรรมชาติใช้ในการเติบโต ทำให้ตัวอ่อนปะการังที่มาเกาะสามารถกินอาหารเพื่อเติบโตได้ทันที ซึ่งจากการเก็บข้อมูลพบว่า ปะการังที่มาเกาะบน “นวัตปะการัง” โตเร็วกว่าปะการังตามธรรมชาติ เฉลี่ยละ 3-4 เซนติเมตรต่อปี (ในขณะที่โดยทั่วไปในธรรมชาติ ปะการังเจริญเติบโตช้ามาก ยกตัวอย่าง ปะการังแข็งจะงอกราว 1 เซนติเมตรต่อปี ซึ่งหมายความว่า หากเราอยากเห็นปะการังที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 เมตร เราต้องรอถึงหนึ่งศตวรรษ! กันเลยทีเดียว)
2. เลียนแบบลักษณะตามธรรมชาติของปะการัง – นวัตปะการังมีลักษณะเป็นแผ่นเหมาะสำหรับตัวอ่อนปะการังตามธรรมชาติจะมาเกาะ อีกทั้งยังมีลักษณะเป็นรูและเป็นโพรงเหมาะเป็นที่อยู่อาศัยและที่ซ่อนตัวหลบภัยของปลา สัตว์เล็กๆ หน้าดิน และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเล
3.ลดแรงต้านกระแสน้ำ – นวัตปะการังใช้เทคโนโลยีไฮโดรไดนามิก โดยออกแบบรูปร่างให้ป้องกันการถูกพัดพาไปตามกระแสน้ำ ซึ่งแตกต่างจากปะการังเทียมทั่วไปที่ใช้วัสดุที่มักทำให้เกิดมลภาวะ มักถูกทรายฝังกลบและอาจถูกกระแสน้ำพัดพาไปได้
๐ Smart Station ปะการังตรวจวัดสภาวะโลกร้อน
นอกจากการทำหน้าที่ดุจปะการังตามธรรมชาติแล้ว ทีมวิจัยยังได้ติดตั้งเครื่องมือตรวจวัดความเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมทางทะเลไว้ที่ตัวนวัตปะการังด้วย เพื่อให้นวัตปะการังเป็น “สมาร์ทสเตชัน” (Smart station) ทำหน้าที่ เช่น วัดอุณหภูมิของน้ำ การไหลของกระแสน้ำ วัดความเป็นกรดเป็นด่าง เป็นต้น
“การตรวจวัดค่าเหล่านี้ ไม่เพียงช่วยสิ่งมีชีวิตในนวัตปะการัง แต่ยังช่วยเหลือแนวปะการังทั้งแนวในบริเวณที่นวัตปะการังตั้งอยู่ด้วย อย่างที่ทราบกันอยู่แล้วว่า ปะการังฟอกขาวเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำทะเลที่ร้อนขึ้น ทำให้ปะการังตาย ดังนั้น เมื่อมีสมาร์ทสเตชัน เราจะมีข้อมูลที่จะช่วยให้เราสามารถช่วยเหลือชีวิตแนวปะการังทั้งแนวได้” รศ.สพ.ญ.ดร.นันทริกา กล่าว
๐ กว่าจะเป็น Innovareef นวัตปะการัง
รศ.สพ.ญ.ดร.นันทริกา อธิบายเบื้องหลังการสร้างสรรค์นวัตปะการังให้มีลักษณะใกล้เคียงกับธรรมชาติที่สุดว่าต้องใช้ความรู้จากหลายศาสตร์ อาทิ เทคโนโลยี 3D Cement Printing ขึ้นรูปผลิตซีเมนต์ ซึ่งชนิดซีเมนต์ก็ได้เลือกสรรชนิดที่มีค่าความเป็นกรดด่างใกล้เคียงน้ำทะเล และผสานการออกแบบตามแนวคิดเลโก้ คือ การทำเป็นบล็อกถอดประกอบชิ้นส่วนได้ เพื่อความสะดวกในการขนย้ายนวัตปะการังจากแหล่งผลิตไปสู่ท้องทะเล
“กว่าจะเป็นนวัตปะการัง ทีมงานต้องออกแบบ ขึ้นรูป ทำผิวสัมผัสให้ขรุขระ แยกหล่อส่วนกิ่งปะการัง ทดสอบน้ำวน ทดสอบการจมของฐาน ทดสอบการต้านกระแสน้ำด้วยการทดลองในห้องวิจัยและในทะเล จนได้เป็นนวัตปะการังที่ลดการต้านกระแสน้ำ แข็งแรง ไม่จมหายไปกับพื้นทราย มีน้ำวนเล็กๆ รอบๆ มีกิ่งที่ช่วยเพิ่มการยึดเกาะของตัวอ่อนปะการังตามธรรมชาติ สิ่งเหล่านี้นักวิจัยต้องใช้ความรู้หลายศาสตร์มาพัฒนาจนได้ผลงานที่สมบูรณ์” รศ.สพ.ญ.ดร.นันทริกากล่าว
นวัตปะการังที่ทางจุฬาฯ ออกแบบมี 1 ขนาด คือ 100 x 160 x 50 (กว้าง x ยาว x สูง) เซนติเมตร ซึ่งต่อมา “โครงการรักษ์ทะเล” (Love the Sea) โดยมูลนิธิ Earth Agenda ภายใต้ความร่วมมือระหว่างกรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และ SCG ได้นำต้นนวัตปะการังต้นแบบนี้ มาปรับพัฒนาเพิ่มเติมอีก 5 รูปแบบได้แก่
1.ปะการังสมอง ขนาด150 x 160 x 56 เซนติเมตร
2.ปะการังสมอง ขนาด160 x 160 x 65 เซนติเมตร
3.ฟองน้ำครก ขนาด 150 x 200 x 95 เซนติเมตร
4.ฟองน้ำทะเล 1 ขนาด 50 x 50 x 65 เซนติเมตร
5.ฟองน้ำทะเล 2 ขนาด 85 x 85 x 65 เซนติเมตร
๐ ติดตั้งบ้านให้ปะการัง ฟื้นความหวังให้ท้องทะเล
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2563 ทีมนักวิจัยได้ติดตั้งนวัตปะการังแล้วในพื้นที่ชายฝั่งทะเลหลายแห่งในจังหวัดชลบุรีเป็นส่วนมาก อาทิ ชายฝั่งทะเลบริเวณเกาะสีชัง เกาะล้าน และสัตหีบ
“ลักษณะพื้นที่ที่เหมาะสมในการติดตั้งนวัตปะการังต้องเป็นพื้นที่ชายทะเลที่มีระดับน้ำลึกไม่เกิน 10 เมตร มีแสงสว่างส่องถึง และที่สำคัญ ต้องยังมีปะการังตามธรรมชาติหลงเหลืออยู่บ้าง ลักษณะอย่างนี้จึงจะเอื้อโอกาสให้เกิดการเกาะติดและเติบโตของตัวอ่อนปะการังตามธรรมชาติ”
สำหรับการขนย้ายและติดตั้งนวัตปะการังนั้นก็ง่ายและสะดวก เนื่องจากนวัตปะการังชุดหนึ่งๆ ประกอบด้วยก้อนซีเมนต์ปะการัง 3 ก้อน มีก้อนหลัก 1 ก้อน และก้อนสำหรับประกอบอีก 2 ก้อน
“ตัวนวัตปะการังมีขนาดไม่ใหญ่เกินไป น้ำหนักเบา คนๆ เดียวก็สามารถยกได้ จึงประหยัดค่าใช้จ่ายในการขนย้าย เมื่อมาถึงทะเลก็จมชิ้นส่วนนวัตปะการังลงในบริเวณชายทะเลที่ต้องการ แล้วค่อยๆ ดำน้ำลงไปเพื่อต่อประกอบชิ้นส่วนให้เป็นนวัตปะการังที่สมบูรณ์”
“เมื่อประกอบและติดตั้งนวัตปะการังเสร็จ เพียงไม่ถึง 5 นาที ปลาและสัตว์ทะเลหลายชนิดก็เริ่มเข้ามาสำรวจและจับจองพื้นที่ในบ้านหลังใหม่ เกิดความหลากหลายทางชีวิภาพรอบๆ แนวนวัตปะการัง”
“ที่สำคัญ จากการเฝ้าเก็บข้อมูลภายหลังการติดตั้งนวัตปะการัง เราพบว่าอัตราการเกาะติดและเติบโตของตัวอ่อนปะการังที่ตัวนวัตปะการังดีกว่าปะการังเทียมทั่วไปอีกด้วย” รศ.สพ.ญ.ดร.นันทริกา กล่าวพร้อมรอยยิ้ม
สิ่งนี้ทำให้ทีมผู้วิจัยมั่นใจว่านวัตปะการังจะช่วยเร่งอัตราการฟื้นตัวของปะการังและคืนความอุดมสมบูรณ์กลับสู่ท้องทะเลโดยเร็ว นับเป็นการลงทุนที่คุ้มค่า เมื่อเทียบกับราคาวัสดุ การผลิต การขนส่ง จนถึงขั้นตอนการติดตั้งนวัตปะการังจนแล้วเสร็จ รวมแล้วค่าใช้จ่ายอยู่ที่ราว 26,000 บาทต่อนวัตปะการังหนึ่งตัวเท่านั้น!
ด้วยคุณค่ามากมายเช่นนี้ จึงไม่น่าแปลกใจที่นวัตปะการังได้รับรางวัลชนะเลิศนวัตกรรมแห่งชาติ ปี 2563 ด้านการออกแบบผลิตภัณฑ์ และบริการ ประเภทการออกแบบผลิตภัณฑ์ ที่สามารถช่วยให้ตัวอ่อนปะการังลงเกาะและเจริญเติบโตได้ดี อีกทั้งรูปแบบสวยงามมีความมั่นคงเสมือนปะการังจริง
๐ Thai Innovareef สวรรค์แห่งใหม่ของนักดำน้ำ
นอกจากจะฟื้นคืนระบนิเวศทางทะเล แนวนวัตปะการังยังคืนสวรรค์ใต้ผิวน้ำสีครามให้นักท่องเที่ยวด้วย “แนวนวัตปะการังสามารถพัฒนาให้เป็นแหล่งท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์ได้” รศ.สพ.ญ.ดร.นันทริกา กล่าว ซึ่งแนวคิดนี้ได้รับการสนับสนุนและความร่วมมือจากกรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง บริษัท ปูนซิเมนต์ไทย จำกัด (มหาชน) (SCG) และจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
“สำหรับนักท่องเที่ยวที่อยากดำน้ำดูแนวปะการัง แต่ยังดำน้ำไม่ถูกหลัก จนอาจเผลอทำลายแนวปะการังตามธรรมชาติเสียหาย ผู้ที่เริ่มหัดดำน้ำใหม่ๆ หรือผู้ที่ต้องการศึกษาโลกใต้ทะเล ไม่ว่าจะเป็น sea walker, snorkeler ก็สามารถมาดำน้ำดูนวัตปะการังที่สร้างขึ้นเป็นแนวได้ เพราะมีความคล้ายคลึงกับธรรมชาติมาก และมีสัตว์น้ำสิ่งมีชีวิตเล็กๆ หลายสายพันธุ์มาอาศัยอยู่ นี่จึงเป็นการส่งเสริมการท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์ทางทะเลได้โดยไม่เกิดความเสียหายให้ท้องทะเล” รศ.สพ.ญ.ดร.นันทริกา กล่าวพร้อมรอยยิ้ม
แนวนวัตปะการัง Thai Innovareef อาจกลายเป็นหนึ่งในแหล่งท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์ที่มีสีสัน เป็นจุดขายที่ดึงดูดนักท่องเที่ยวทั้งชาวไทยและต่างชาติ และสร้างรายได้ให้ประเทศอีกทาง
๐ อนาคต นวัตปะการังไทยรุ่นต่อๆ ไป
สำหรับแผนการผลิตนวัตปะการังในอนาคต รศ.สพ.ญ.ดร.นันทริกา กล่าวว่า “จะทำให้ต้นทุนการผลิตลดลงอีก และจะเพิ่มความละเอียดสมจริงตามธรรมชาติให้กับปะการังเทียมยิ่งขึ้น”
“สำหรับนวัตปะการังรุ่นต่อๆ ไป เราจะออกแบบให้มีลักษณะเฉพาะเจาะจงเหมาะสมกับสัตว์น้ำแต่ละชนิดในละแวกนั้นๆ เช่น ปลาหมอทะเลชอบถิ่นอาศัยแบบถ้ำ ก็จะมีนวัตปะการังที่มีลักษณะแบบนั้น เป็นต้น”
นอกจากนี้ ทีมวิจัยกำลังวิจัยต่อยอดร่วมกับคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ ในการออกแบบนวัตปะการังที่ผสานนาโนเทคโนโลยีเพื่อให้สามารถปกป้องปะการังจากสภาวะโลกร้อน
“หากอุณหภูมิในท้องทะเลเปลี่ยนแปลงถึงจุดหนึ่งที่อาจเป็นอันตรายต่อปะการัง สารนาโนที่เคลือบอยู่บนนวัตปะการังจะแตกตัวแบบอัตโนมัติและปล่อยสารปกป้องไม่ให้ปะการังตาย”
นวัตปะการังเป็นหนึ่งในความหวังที่จะฟื้นฟูแนวปะการังตามธรรมชาติให้กลับคืนมาสู่ท้องทะเลโดยเร็ว อาจใช้เวลา 10-20 ปี หรือกึ่งศตวรรษ แต่ก็ยังดีกว่าที่วันนี้เราไม่ได้เริ่มทำอะไร อย่างน้อยรุ่นลูกหลานต้องได้เห็นความงามของท้องทะเล
“แม้ธรรมชาติจะถูกทำลายไปแล้ว แต่มนุษย์สามารถฟื้นฟูและสร้างธรรมชาติให้กลับคืนมาได้ด้วยการใช้นวัตกรรม เราหวังว่านวัตปะการังจะเป็นทางเลือกที่ดีกว่าในการฟื้นฟูระบบนิเวศ กระตุ้นเศรษฐกิจชุมชน การประมง และการท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์” รศ.สพ.ญ.ดร.นันทริกา กล่าวทิ้งท้าย
ผู้สนใจร่วมพัฒนา หรือนำนวัตปะการังไปใช้ฟื้นฟูระบบนิเวศทางน้ำ สามารถติดต่อ ศูนย์วิจัยโรคสัตว์น้ำ (Veterinary Medical Aquatic Animals Research Center-VMARC) คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โทร. 0 2251 8887, 0 2218 9510 อีเมล vmarc.clinic@gmail.com
ข้อมูลเพิ่มเติม
โครงการอนุรักษ์ปะการัง http://www.sustainability.chula.ac.th/report/970/
โครงการรักษ์ทะเล https://lovethesea.net/
