แม้โลกจะเป็นสิ่งไม่มีชีวิต แต่สรรพสิ่งที่มีบนโลก ใต้โลก และเหนือโลกก็ยังมีการเคลื่อนไหวอย่างไม่เคยหยุดนิ่งตลอดเวลา 4,500 ล้านปีที่ผ่านมา เช่น มีปรากฏการณ์แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด คลื่นสึนามิซัดถล่มเกาะ พายุไต้ฝุ่นกระหน่ำเมือง และมหาอุทกภัยท่วมพื้นที่ค่อนประเทศ ซึ่งมหาภัยพิบัติเหล่านี้ได้คร่าชีวิตมนุษย์ไปนับล้านคน เพราะในอดีตมนุษย์ไม่เคยรู้ตัวล่วงหน้าว่าจะมีภัยมาคุกคาม และเมื่อสถานที่อยู่อาศัยไม่มั่นคงแข็งแรง ดังนั้น ผลที่ตามมาเมื่อเกิดเภทภัยคือ การสูญเสียชีวิตของผู้คน จำนวนมหาศาลการล่มสลายของอารยธรรมโบราณ ความหายนะทางเศรษฐกิจ และความทุกข์ทรมานของสังคม รวมถึงสภาพแวดล้อมที่ได้เสียหายไปอย่างไม่มีใครประมาณค่าได้ด้วย
นักวิทยาศาสตร์ปัจจุบันมีความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์และภัยต่างๆ ดียิ่งกว่า บรรพบุรุษของเราในอดีตมาก โดยอาศัยการใช้เทคโนโลยีระดับสูง เช่น ดาวเทียมและเรดาร์เพื่อใช้เฝ้าสังเกตการณ์ตลอดเวลา การติดตั้งทุ่นลอยในทะเลเพื่อเตือนภัยสึนามิ รวมถึงการมีอุปกรณ์วัดความรุนแรงในการสั่นสะเทือนของแผ่นดินที่มีความถูกต้องด้วย และได้พบว่า แม้จะรู้ตัวล่วงหน้านานสักเพียงใด มนุษย์ก็ไม่มีพลังหรือกำลังมากพอจะต่อสู้กับภัยเหล่านี้ได้ อีกทั้งไม่รู้ด้วยว่ามหาภัยจะอุบัติเมื่อใด ไม่รู้ความรุนแรง และไม่รู้ผลกระทบของภัยในระยะยาวด้วย ไม่ว่าเป็นด้านสภาพแวดล้อม เศรษฐกิจ หรือจิตใจ
ย้อนไปในอดีตเมื่อวันที่ 29 มีนาคม ค.ศ.1980 David A. Johnson ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญเรื่องภัยภูเขาไฟระเบิดได้เคยกล่าวเตือนว่า ภูเขาไฟ St. Helens ในรัฐ Washington ของสหรัฐอเมริกากำลังจะระเบิดอย่างแน่นอน แต่ไม่สามารถบอกได้ว่า เหตุการณ์จะเกิดเมื่อใด และรุนแรงเพียงใด
อีกแปดสัปดาห์ต่อมา St.Helens ก็ระเบิดจริงๆ และนักภูเขาไฟวิทยาได้วัดความรุนแรงของการระเบิดและพบว่า ร้ายแรงยิ่งกว่าระเบิดปรมาณูที่ใช้ถล่มเมือง Hiroshima เหตุการณ์ครั้งนั้นทำให้คนเสียชีวิตจำนวนนับพัน และหนึ่งในจำนวนนั้นชื่อ David A. Johnson
ทุกปีโลกจะถูกคุกคามโดยภัยธรรมชาติหลากหลายรูป ซึ่งได้ทำให้ผู้คนในหลายพื้นที่ต้องเสียชีวิตโดยเฉลี่ยประมาณ 30,000 คน อาคารสถาน และไร่นาจำนวนมากต้องพังพินาศ จนสถานภาพทางเศรษฐกิจของพื้นที่นั้นต้องใช้เวลานานมากจึงจะสามารถกู้คืนได้ นี่เป็นการมองผลกระทบในด้านร้าย แต่ถ้าจะมองในด้านดี เหตุการณ์ตึกถล่มที่ทับคนจนตายตามปกติจะชักนำให้บรรดาสถาปนิกหาวิธีสร้างอาคารบ้านเรือนให้แข็งแรงมั่นคงขึ้น และเก็บข้อมูลของเหตุการณ์ให้นักวิทยาศาสตร์หาวิธีต่อสู้กับภัยเหล่านี้ให้ได้ในอนาคต
และในประเด็นที่เกี่ยวกับภัยภูเขาไฟระเบิดนั้น นักประวัติศาสตร์และนักโบราณคดีมักสนใจถามคำถามหนึ่งที่ใครๆ ก็ต้องการจะรู้คำตอบ นั่นคือ การระเบิดของภูเขาไฟลูกใด และเมื่อใดที่ได้สร้างความทุกข์ยากและความลำบากแสนสาหัส รวมถึงการสูญเสียให้ชีวิตมนุษย์มากที่สุด
ในการตอบคำถามนี้ เราหลายคนคงคิดถึง การระเบิดของภูเขาไฟในอ่าว Thera ของทะเล Aegean เมื่อ 1520 ปีก่อนคริสตกาล ซึ่งได้ทำให้อารยธรรม Minoan ต้องล่มสลาย เป็นการระเบิดที่รุนแรงและร้ายแรงที่สุด เพราะนักประวัติศาสตร์ได้พบว่า ก่อนจะเกิดเหตุการณ์เป็นเวลา 5 ปีชาว Minoan ได้ยินเสียงคำรามของแผ่นดินไหวดังเป็นระลอก ลุถึงปี 1520 ภูเขาไฟก็ระเบิด พลังระเบิดได้ทำให้เกิดคลื่นสึนามิในทะเล Mediteranean ซึ่งได้เดินทางไกลไปถึงเกาะ Crete มีผลทำให้อารยธรรม Minoan บนหมู่เกาะ Santorini ถูกน้ำทะเลท่วมทำลายสิ่งมีชีวิตจนราบคาบ และมีผลทำให้อารยธรรม Mycenean ซึ่งเป็นอารยธรรมฝ่ายตรงข้ามได้เจริญขึ้นมาแทนที่
อีกหลายคนคิดว่า การระเบิดของภูเขาไฟ Vesuvius น่าจะติดอันดับ เพราะภูเขาไฟลูกนี้ตั้งอยู่ใกล้อ่าว Naples ในอิตาลี และผู้เฒ่า Pliny ซึ่งเป็นนักประวัติศาสตร์คนสำคัญได้บันทึกว่า เมื่อวันที่ 20 สิงหาคม ค.ศ.79 บรรดาชาวเมือง Pompeii และ Herculaneum ทุกคนได้ยินเสียงภูเขาไฟส่งเสียงคำรามเป็นระยะๆ จากนั้นมีควันไฟพุ่งออกจากปากปล่อง แต่ไม่มีใครในเวลานั้นตระหนักแม้แต่น้อยว่าภูเขาไฟกำลังจะระเบิด อีก 4 วันต่อมา ภูเขาไฟก็ระเบิด พ่นควัน แก๊ส ก้อนหินใหญ่น้อย และลาวาให้ไหลทะลักลงตามไหล่เขาเข้าท่วมเมือง Pompeii และ Herculaneum ทำผู้คนทั้งเมืองที่หนีภัยไม่ทันถูกลาวาฝังทั้งเป็นอย่างสมบูรณ์ จนกระทั่งปี 1748 ได้มีนักโบราณคดีท่านหนึ่งชื่อ J.J. Winckelman ซึ่งมาขุดพบซากอนุเสาวรีย์ ซากอาคาร และซากศพคนที่เสียชีวิตจำนวนมากมาย โลกจึงได้ “เห็น” ชีวิตและความเป็นอยู่ของผู้คนจากศพที่แข็งเป็นหิน รวมถึงได้เห็นเครื่องใช้ และอุปกรณ์ต่างๆ ที่คนในสมัยนั้นใช้ อย่างไรก็ตามในการระเบิดครั้งนั้น มีคนที่เสียชีวิตนับหมื่น
ส่วนภูเขาไฟ Krakatoa ในอินโดนีเซียที่ระเบิดเมื่อปี 1883 นั้น (ตรงกับรัชสมัยสมเด็จพระปิยมหาราช) เป็นการระเบิดที่รุนแรงมากอีกครั้งหนึ่งของโลก แม้ Krakatoa จะเป็นเกาะเล็กๆ ที่ตั้งอยู่ในช่องแคบ Sundra ที่อยู่ระหว่างเกาะชวากับเกาะสุมาตรา ตรงบริเวณเส้นศูนย์สูตรพอดี ภูเขาไฟบนเกาะมีความสูงประมาณ 800 เมตร และได้เคยระเบิดครั้งหนึ่งเมื่อปี 1680 ลุถึงปี 1877 ก็มีรายงานว่าได้มีเหตุการณ์แผ่นดินไหวบนเกาะเกิดขึ้นหลายระลอก จนกระทั่งถึงวันที่ 26 สิงหาคม ปี 1883 การระเบิดที่รุนแรงได้เกิดขึ้น แต่ก็ยังรุนแรงน้อยกว่าการระเบิดที่ Thera ประมาณ 5 เท่า กระนั้นเสียงระเบิดก็ได้ยินไกลไปถึงไทย ฟิลิปปินส์ ศรีลังกา และออสเตรเลีย ส่วนที่เมือง Batavia (จาร์กาตา) ซึ่งอยู่ไกลจากภูเขาไฟประมาณ 160 กิโลเมตร มีรายงานว่าท้องฟ้าเหนือเมืองในเวลานั้นมืดครึ้ม จนชาวเมืองต้องจุดตะเกียงในบ้านในเวลากลางวัน ส่วนที่ภูเขาไฟมีควันพุ่งขึ้นสูงประมาณ 55 กิโลเมตร โดยอาศัยกระแสลมที่มีความเร็วประมาณ 110 กิโลเมตร/ชั่วโมง ลมได้พัดพาควันไฟและละอองฝุ่นภูเขาไฟไปรอบโลก มีบางส่วนที่ได้ไปถึง North Cape ใน Norway กับ Cape Town ในประเทศแอฟริกาใต้ หลังจากที่เวลาผ่านไป 10 วัน ฝุ่นบางส่วนที่ลอยอยู่ในอากาศได้ตกตะกอน แต่ฝุ่นส่วนใหญ่ก็ยังล่องลอยอยู่ในบรรยากาศต่อไป ซึ่งมีผลทำให้ดวงอาทิตย์ทั้งที่กำลังขึ้น และกำลังตกทั่วโลกมีสีแดงติดต่อกันเป็นเวลาหลายเดือน
ในส่วนของเสียหายนั้นก็มีรายงานว่า ประชาชนประมาณ 36,000 คนจาก 163 หมู่บ้านได้เสียชีวิตลง เมื่อถึงปี 1927 ตรงบริเวณที่เคยเป็นตำแหน่งที่ตั้งของภูเขาไฟ Krakatoa ก็มีภูเขาไฟลูกใหม่ ชื่อ Anak Krakatoa โผล่ขึ้นมาแทน
ตามปกติทั่วไป รายงานการระเบิดของภูเขาไฟส่วนใหญ่ในสื่อต่างๆ มักกล่าวถึงธรรมชาติความเป็นอยู่ของภูเขาไฟ ตลอดจนความเสียหายที่เกิดจากการระเบิด ภายในช่วงเวลาเพียงสั้นๆ โดยมิได้กล่าวถึง ผลกระทบต่อสังคมของมนุษย์ในเวลาต่อมาอีกนาน ดังนั้น ถ้ามีคำถามว่า การระเบิดของภูเขาไฟลูกใด ที่ทำให้มวลมนุษย์ได้รับผลกระทบมากที่สุด คือ ต้องประสบความยากลำบากมากที่สุด นี่เป็นคำถามหนึ่งที่ตอบยากมาก จนกระทั่งมีคณะนักวิจัยทีมหนึ่งซึ่งได้เสนอวิธีหาคำตอบว่าคำตอบที่ต้องการอาจจะได้มาจากการวิเคราะห์ฟองอากาศในธารน้ำแข็ง (glacier) บนยอดเขาสูง
ในวารสาร Antiquity ฉบับเดือนพฤศจิกายน ค.ศ.2018 ที่ผ่านมานี้ คณะวิจัยซึ่งประกอบด้วย Paul Mayewski แห่งมหาวิทยาลัย Maine ที่เมือง Orono ในสหรัฐอเมริกากับ Michael McCormic ในโครงการ Harvard Initiative for the Science of the Human Past คณะวิจัยได้เสนอคำตอบว่า การระเบิดของภูเขาไฟในประเทศ Iceland เมื่อ ค.ศ.536 นับเป็นมหาภัยพิบัติที่ได้ทำให้ชาวยุโรปต้องทนทุกข์ทรมานมากที่สุด จากการบันทึกของนักประวัติศาสตร์ชื่อ Procopius เพราะหลังการระเบิดไม่นาน ยุโรปมีหมอกควันและละอองฝุ่นเต็มท้องฟ้าและเหนือดินแดนต่างๆ ในตะวันออกกลาง กับเอเชียทำให้ฟ้าสลัวทุกวัน ติดต่อเป็นเวลานานถึง 18 เดือน โดยอุณหภูมิในฤดูร้อนมีค่าระหว่าง 1.5-2.5 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิในฤดูหนาวก็มีค่าต่ำมากที่สุด ในรอบ 2,300 ปี ความวิปริตของดินฟ้าอากาศได้ทำให้พืช เช่น ต้นไม้ล้มตายมากมายจน การทำเกษตรกรรมต้องประสบความล้มเหลว ผลที่ตามมาคือ ผู้คนจะอดอยากและพากันล้มตายเป็นจำนวนมาก
ต่อมาอีก 4 ปี การระเบิดของภูเขาไฟลูกนั้นอีกเป็นครั้งที่ 2 ได้ทำให้อุณหภูมิของอากาศในยุโรปในฤดูร้อนอยู่ในช่วง 1.4-2.7 องศาเซลเซียส และในปีเดียวกันนั้นกาฬโรคได้ระบาดหนักที่เมือง Pelusium ในอียิปต์ การแพร่ระบาดของกาฬโรคจากอียิปต์ถึงอิตาลีทำให้ 35-65% ของประชากรในอาณาจักรโรมันภายใต้การปกครองของจักรพรรดิ Justnian ล้มตายเป็นเบือ นี่จึงเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้อาณาจักรโรมันต้องล่มสลาย จากอิตาลี กาฬโรคได้ระบาดต่อไปจนถึงเมือง Constantinople ในตุรกี การระบาดระดับทวีปครั้งนั้นได้ทำให้มีคนตายประมาณ 10,000 คนทุกวัน ด้วยเหตุนี้การระบาดของกาฬโรคครั้งนั้น จึงมีชื่อว่า Plague of Justinian เพราะแม้แต่จักรพรรดิ Justinian เอง ก็ทรงประชวรเป็นกาฬโรคด้วย แต่แพทย์หลวงได้ถวายการรักษาพระองค์จนหาย พระองค์จึงทรงล้มเลิกแผนบุกยึดครองอังกฤษ
ตามปกติในการจะล่วงรู้รายละเอียดต่างๆ เกี่ยวกับเหตุการณ์ นักวิจัยมักใช้วิธีขุดหาหลักฐานที่เป็นเอกสาร หรือเศษวัตถุที่ตกค้างใต้ดิน แต่ในคราวนี้นักวิจัยใช้วิธีวิเคราะห์อากาศที่แฝงอยู่ในธารน้ำแข็งบนเทือกเขา Alps ในสวิสเซอร์แลนด์ เพราะ McCormick กับ Mayerowski ได้พบว่า การระเบิดของภูเขาไฟใน Iceland ในปี 536 กับการระเบิดครั้งที่สองในปี 540 ได้พ่นฝุ่นภูเขาไฟออกมามาก จนสภาพทั่วไปของอากาศในยุโรปมีแต่ความหม่นหมอง ยิ่งเมื่อผู้คนถูกกาฬโรคคุกคามซ้ำ และชาวยุโรปทั้งทวีปก็ไม่มีทางเลี่ยง ทำให้ต้องประสบความหายนะ จนเศรษฐกิจล้มเหลว เมื่อถึงปี 640 สภาพทางสังคมจึงเริ่มดีขึ้น
การศึกษาวงปีของต้นไม้ในยุค 1990 ก็ได้ผลที่สอดคล้องเช่นกันว่า ในปี 541 สภาพอากาศของยุโรปในฤดูหนาวเป็นไปอย่างรุนแรงมาก แต่ไม่มีใครรู้ว่าเพราะเหตุใด จนกระทั่งนักวิจัยได้วิเคราะห์ฟองอากาศที่แฝงอยู่ในน้ำแข็งบนเกาะ Greenland และทวีป Antarctica และได้พบว่า ในน้ำแข็งมีฟองอากาศที่ภายในมีละอองฝุ่นของธาตุกำมะถันและธาตุ bismuth อยู่มาก ซึ่งธาตุเหล่านี้ตามปกติจะมาจากการระเบิดของภูเขาไฟ และกลุ่มละอองภูเขาไฟที่มีความหนาแน่นมากทำหน้าที่เป็นฉากสะท้อนแสงอาทิตย์กลับสู่อวกาศ อุณหภูมิของบรรยากาศโลกในเวลานั้นจึงต่ำ ซึ่งก็ตรงกับผลที่ได้จากการค้นคว้าของ Michael Sigi แห่งมหาวิทยาลัย Bern ที่ได้พบว่า ตลอดเวลา 2,500 ปีที่ผ่านมา ทุกครั้งที่ภูเขาไฟระเบิด อุณหภูมิของฤดูร้อนจะต่ำผิดปกติ
เพื่อยืนยันข้อสันนิษฐาน คณะวิจัยได้วิเคราะห์ฟองอากาศในธารน้ำแข็งบนเทือกเขา Alps เป็นตัวอย่างเพิ่มเติม โดยในปี 2013 ได้ขุดเจาะธารน้ำแข็งชื่อ Colle Gnifetti ลงไปลึก 72 เมตร เพื่อนำแท่งน้ำแข็งความยาว 72 เมตร ที่มีฟองอากาศอยู่ภายใน และพบว่าเป็นฟองอากาศที่มีอายุกว่า 2,000 ปีซึ่งถูกหิมะกดทับ โดยภายในฟองอากาศจะมีฝุ่นภูเขาไฟ ฝุ่นทะเลทราย Sahara และฝุ่นจากกิจกรรมต่างๆ ที่มนุษย์กระทำในเวลานั้น จากนั้นการใช้เลเซอร์ตัดก้อนน้ำแข็งที่ยาว 72 เมตร ออกเป็นชิ้นบางๆ ให้หนาประมาณ 120 ไมครอน (0.00012 เมตร) เพื่อวิเคราะห์หาธาตุต่างๆ ประมาณ 12 ชนิด และได้พบว่า ภายในฟองอากาศมีเศษแก้วขนาดเล็กๆ มากมาย ซึ่งเป็นแก้วที่มีองค์ประกอบเหมือนแก้วที่พบในการระเบิดของภูเขาไฟที่ Greenland และที่ Iceland ความเหมือนกันของอนุภาคที่พบในธารน้ำแข็ง Swiss กับที่ Iceland จึงช่วยให้นักวิจัยสามารถสรุปได้ว่า ภูเขาไฟได้ระเบิดที่ Iceland จริง และฝุ่นภูเขาไฟได้ถูกกระแสลมพัดลอยมาตกบนธารน้ำแข็งในสวิสเซอร์แลนด์ ซึ่งอยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ของ Iceland
ส่วนการระเบิดของภูเขาไฟใน Iceland ในปี 640 นั้น นักวิจัยได้พบธาตุตะกั่วในฟองอากาศในปริมาณมาก ซึ่งแสดงให้เห็นว่าในยุโรปมีการถลุงเงินมากเพื่อทำอุตสาหกรรม นั่นคือ สภาวะเศรษฐกิจของโลกกำลังหวนกลับคืนสู่สภาพดีอีกครั้งหนึ่ง การพบตะกั่วมากในฟองอากาศของปี 640 ยังแสดงให้เห็นอีกว่า โลกได้เพิ่มปริมาณการถลุงธาตุเงินมากขึ้น เพราะเวลาถลุงธาตุเงิน นักถลุงต้องใช้ตะกั่ว ดังนั้น ถ้ามีการใช้ธาตุเงินมากนั่นแสดงว่า การใช้ธาตุทองคำก็จำเป็นต้องลดลง
จากปี 1349 ถึง 1353 เศษตะกั่วก็ได้หายไปจากบรรยากาศโลกอีก นั่นแสดงให้เห็นว่า เศรษฐกิจทั้งโลกได้ตกต่ำ เพราะในช่วงนั้นได้เกิดเหตุการณ์กาฬโรคระบาดในยุโรปอีก
โดยสรุปการศึกษาประวัติศาสตร์โดยใช้เทคโนโลยีวิเคราะห์ธารน้ำแข็งที่มีฟองอากาศแฝงอยู่ภายในจึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่ช่วยนักวิชาการในการศึกษาประวัติศาสตร์
อ่านเพิ่มเติมจาก The Days the World Exploded โดย Simon Winchester จัดพิมพ์โดย Herper Collins ปี 2003
สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์
