ถ้าใครคิดว่าโลกที่เราอยู่นี้ มีสรรพสิ่งที่เรารู้จัก เห็น และเข้าใจ จนไม่มีอะไรจะรู้เพิ่มเติมอีกแล้ว จึงต้องแสวงหาความรู้เพิ่มเติมจากนอกโลก หรือจากต่างดาว เขาคนนั้นก็คิดผิดถนัด เพราะโลกของเรายังมีมหาสมุทร มีทะเล ตลอดจนมีปรากฏการณ์น้ำลึกที่เรายังไม่เคยพบเห็น และไม่เคยรู้จักอีกมาก ...... เช่น นักวิทยาศาสตร์ได้คาดการณ์ไว้ว่า ในทะเลมีสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์ ทั้งที่มีชีวิตอยู่และที่เป็นซากฟอสซิล ที่เรายังไม่มีแม้แต่ชื่อเรียก ข้อมูลเหล่านี้ทำให้จิตวิญญาณของนักวิทยาศาสตร์มุ่งหน้าจะไปศึกษาธรรมชาติใต้ทะเล เพื่อจะได้รู้วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ตั้งแต่เริ่มถือกำเนิดบนโลก โดยใช้หุ่นยนต์ใต้น้ำ ระบบ sonar ระบบ AI และเทคโนโลยีการถ่ายภาพ ณ บริเวณลึก เพื่อค้นหาความรู้เพิ่มเติม
แต่ก่อนที่เราจะไปศึกษาทะเลและมหาสมุทร เราจำเป็นต้องรู้ข้อมูลปัจจุบันก่อน เช่นว่า
1. ผิวโลกส่วนที่เป็นพื้นน้ำ มีมากถึง 70.8% คือ ประมาณ 361 ล้านตารางกิโลเมตร จากพื้นที่ผิวทั้งหมดที่โลกมี 510 ล้านตารางกิโลเมตร และ 97.5% ของน้ำเป็นน้ำเค็ม 2.5% ที่เหลือเป็นน้ำจืดที่มีปริมาตร 35 ล้านลูกบาศก์กิโลเมตร โดยมีบางส่วนเป็นน้ำแข็งที่ขั้วโลก และบนเกาะ Greenland
2. 25% ของประชากรโลก คือ ประมาณ 2,000 ล้านคน อาศัยอยู่บนพื้นที่ที่อยู่ใกล้ทะเล คือ ไกลจากทะเลไม่เกิน 50 กิโลเมตร และประชากรที่อาศัยอยู่ใกล้ทะเลไม่เกิน 5 กิโลเมตรนั้น มีมากถึง 800 ล้านคน
3. 80% ของแหล่งพลังงานในทะเล มีปริมาณน้ำมันดิบหรือปิโตเลียมประมาณ 36 ล้านตัน และปริมาณแก๊สธรรมชาติมี 214 ล้านตัน ซึ่งมาจากท้องน้ำส่วนที่เป็นพื้นที่ลาดเอียงริมทวีป
4. นักชีววิทยาทางทะเลคาดการณ์ว่า 1.2 ล้านสปีชีส์ของสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ในทะเล และที่โลกรู้จักแล้ว มีประมาณ 250,000 สปีชีส์
5. ชาวประมงที่เป็นคนจีน ชาวเปรู ชาวอินโดนีเซีย ชาวรัสเซีย ฯลฯ ประมาณ 43 ล้านคนทั่วโลก ใช้เรือประมาณ 4 ล้านลำ ในการจับปลาได้ปีละ 197 ล้านตัน เพื่อเป็นอาหารทะเลให้คน 200 ล้านคน และนักโภชนาการคาดว่า ในอนาคตสาหร่ายทะเลจะเป็นอาหารตัวเลือกหลักชนิดหนึ่ง
6. มหาสมุทรทั่วโลกมีความลึกโดยเฉลี่ยเท่ากับ 3,800 เมตร และทะเลส่วนที่ลึกที่สุดในโลกมีความลึก 11,000 เมตร โดยอยู่ที่ร่องลึก Marianna (Mariana Trench) ในมหาสมุทรแปซิฟิก
7. มหาสมุทรแปซิฟิก มีพื้นที่ประมาณ 166 ล้านตารางกิโลเมตร และมีภูเขาใต้น้ำ (seamount) ที่สูง 8,700 เมตร ตั้งอยู่ ณ บริเวณระหว่างร่องลึก Tonga (Tonga Trench) กับเกาะ Samoa จำนวนภูเขาใต้น้ำมีมากถึง 19,325 ลูก และมีภูเขาไฟใต้น้ำด้วย ซึ่งมีจำนวนมากกว่าจำนวนภูเขาไฟที่ผิวโลก 3 เท่า
8. ระดับน้ำทะเลโดยเฉลี่ยจะเพิ่มสูง 18 เซนติเมตร ภายในเวลา 100 ปีโดยเฉลี่ย จะเพิ่มประมาณ 0.1-0.3 เซนติเมตรต่อปี
9. น้ำทะเลมีอุณหภูมิโดยเฉลี่ยประมาณ 16 องศาเซลเซียส
10. บนพื้นที่ลาดเอียงของทวีป มีการทำเหมืองแร่ในทะเล ขุดหาแร่ดีบุก เหล็ก ถ่านหิน ธาตุ sodium, magnesium, iodine, titanium, zirconium, rare earth โดยเฉพาะบริเวณนอกชายฝั่งของ Australia, Cameroon, Ghana, Sierra Leone
10. บทบาทหนึ่งที่สำคัญของมหาสมุทร คือ เป็นแหล่งเก็บความร้อน ซึ่งจะมีปฏิสัมพันธ์กับบรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกในการทำให้เกิดปรากฏการณ์โลกร้อน หรือปรากฏการณ์เอลนีโญ (El Niño)
11. เป็นคลังเก็บมหาสมบัติที่เป็นวัตถุโบราณ เพราะเวลาเรือบรรทุกสินค้าและวัตถุมีค่าจมหรืออับปาง หลังจากที่ได้จมลงไปในน้ำเป็นเวลานาน มนุษย์ก็สามารถนำวัตถุเหล่านี้กลับขึ้นมาชื่นชมบนโลกได้ ดังเช่น ในเดือนพฤษภาคม ปี 1998 ได้มีการยกอนุสาวรีย์ที่หนัก 25 ตัน สูง 11 เมตร ขึ้นจากน้ำ โดยอนุสาวรีย์นี้ ในอดีตเคยตั้งอยู่หน้าประภาคาร ที่ Alexandria ในอียิปต์ เป็นอนุสาวรีย์ของฟาโรห์ Ptolemy ที่ 2 แห่งอียิปต์ อายุ 2,300 ปี เพื่อนำไปติดตั้งที่ Paris ในฝรั่งเศส
เหล่านี้ คือ บทบาทของทะเลและมหาสมุทรในการเป็นแหล่งผจญภัย เป็นห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ และคลังประวัติศาสตร์ของโลก
สำหรับข้อมูลส่วนที่เกี่ยวข้องกับประเทศไทยและอ่าวไทย ก็มีข้อมูลดังนี้
อ่าวไทยตั้งอยู่ทางใต้ของทะเลจีน (China Sea) และถูกโอบล้อมโดยประเทศไทย กัมพูชา เวียดนาม และมีคาบสมุทรอินโดจีนกับแหลมมลายูขนาบ ตัวอ่าวตั้งอยู่ในบริเวณระหว่างเส้นรุ้ง 6 องศาเหนือถึง 13.30 องศาเหนือ และระหว่างเส้นแวง 99 องศาตะวันออกถึง 104 องศาตะวันออก อีกทั้งมีแหลมที่สำคัญ คือ แหลม Bãi Bùng ของเวียดนาม และแหลม Kota Bharu ของมาเลเซีย
พื้นที่ผิวทั้งหมดของอ่าวไทย มีค่าประมาณ 300,000 ตารางกิโลเมตร ยาว 80 กิโลเมตร มีความกว้าง 560 กิโลเมตร มีความลึกโดยเฉลี่ย 51 เมตร และลึกที่สุดเท่ากับ 85 เมตร
อ่าวไทยยังมีแม่น้ำ 23 สายที่ไหลมาลง ได้แก่ เจ้าพระยา โขง ตาปี ฯลฯ และยังมีเกาะสำคัญ คือ สมุย พะงัน เต่า เสม็ด และเกาะกง ฯลฯ
ประวัติศาสตร์ได้จารึกว่า คนจีนในสมัยโบราณมีคำพังเพยเช่นว่า ถ้าใครต้องการจะรู้อนาคต ก็ให้แหงนดูตำแหน่งของดาวต่าง ๆ บนท้องฟ้า และถ้าใครประสงค์จะรู้เหตุการณ์ปัจจุบัน ก็ให้สังเกตดูธรรมชาติของสิ่งแวดล้อมที่อยู่บนแผ่นดิน แต่ถ้าใครอยากจะรู้ความเป็นไปในอดีต ก็ให้ค้นหาวัตถุที่ถูกฝังอยู่ใต้ดินหรือจมอยู่ใต้ทะเล
แต่ทะเลในสายตาของคนโบราณ เมื่อ 10,000 ปีก่อน เป็นบริเวณที่น่ากลัว เพราะเต็มไปด้วยภัยอันตราย เช่น พายุที่พัดรุนแรงเสมือนผู้คนตกอยู่ในสงคราม ดังนั้นอาชีพของเกษตรกร จึงมีศักดิ์ศรีมากกว่าอาชีพชาวประมง นอกจากนี้ใต้ทะเลยังมีสัตว์อสูร (ซึ่งเป็นสัตว์ในจินตนาการ) มีหินโสโครกที่สามารถทำร้ายและทำลายเรือจนอับปางได้ ด้วยเหตุนี้จึงไม่มีการสำรวจทะเลกันมาก แต่ทั้ง ๆ ที่กลัวทะเล ชาวบ้านก็ยังมีการค้าขายทางเรือระหว่างชนชาติที่อยู่ใกล้ ๆ กัน โดยการเดินเรือระยะใกล้ และเมื่อเทคโนโลยีการสร้างเรือยังไม่ได้รับการพัฒนา ดังนั้นเรือจึงอับปางบ่อย และจมลงใต้น้ำ โดยไม่มีใครรู้สาเหตุที่ทำให้เรือล่ม และไม่มีใครรู้ว่า ผู้คนในสมัยนั้นมีเทคโนโลยีในการสร้างเรืออย่างไร และสินค้าที่เรือในยุคนั้นบรรทุกมีอะไรบ้าง อีกทั้งไม่รู้ว่าสังคมธุรกิจทางน้ำระหว่างชาติต่าง ๆ ในเวลานั้นเป็นอย่างไรด้วย
จนกระทั่งถึงประมาณค.ศ. 1000 Leif Erikson (970-1020) ชาวไวกิ้ง ได้เดินทางถึงทวีปอเมริกาเหนือเป็นครั้งแรก โลกการสำรวจทางทะเลก็เริ่มต้นขึ้น
ในปี 1405-1433 Zheng He (เจิ้ง เหอ) (1371-1434) ขุนนางจีน ได้ล่องเรือนำอารยธรรมจีนผ่านไปทางทะเลจีนใต้ เข้ามหาสมุทรอินเดีย
ในปี 1519-1522 Ferdinand Magellan (1480–1521) นักเดินเรือชาวโปรตุเกส ได้เดินเรือรอบโลกสำเร็จเป็นคนแรก และการเดินทางของเขาครั้งนี้ เป็นการพิสูจน์ยืนยันว่า “โลกกลม” และเขายังเป็นคนแรกที่ตั้งชื่อมหาสมุทรแปซิฟิกด้วย
ในยุคฟื้นฟูศิลปะวิทยา คือในคริสต์ศตวรรษที่ 15 ชาวยุโรปได้เริ่มสำรวจทะเลมากขึ้น ทำให้มีการพบดินแดนใหม่ ๆ และโลกวิชาการก็ได้ขยับขยายเพิ่มพูนความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติมากขึ้น โดยมีนักสำรวจออกไปค้นหาดินแดนใหม่ โดยใช้เรือเป็นพาหนะในการเดินทาง เช่น James Cook (1728–1779) ได้ใช้เรือ Endeavour พบทวีปออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ ด้าน Ernest Shackleton (1874-1922) ได้ใช้เรือ Endurance ค้นหาเส้นทางน้ำที่เชื่อมต่อระหว่างมหาสมุทรแอตแลนติกกับมหาสมุทรแปซิฟิก แต่ไม่พบ เพราะเรือ Endurance ได้อับปางลง
ในปี 1831-1836 Charles Darwin (1809-1882) นักชีววิทยาชาวอังกฤษ ได้นำเรือ Beagle ไปถึงเกาะ Galapagos และการสำรวจครั้งนั้น ทำให้เขาได้เสนอทฤษฎีวิวัฒนาการ
ตามปกติเวลาเรืออับปาง ไม่มีใครในสมัยนั้นมีวิธีจะกู้เรือจากใต้น้ำขึ้นมาได้ จนกระทั่งเมื่อประมาณ 70 ปีก่อนนี้เอง George Fletcher Bass (1932–2021) ก็ได้บุกเบิกวิชาโบราณคดีใต้น้ำ โดยให้นักประดาน้ำดำลงไปจนพบเรือที่เคยเดินทางในยุคสำริด (1600-1100 ปีก่อนคริสตกาล) และได้พบแผ่นโลหะที่มีคำจารึกเป็นภาษาโบราณมากมาย จมอยู่ในเรือที่อับปางในบริเวณนอกแหลม Gelidonya ของตุรกี การอ่านภาษาที่จารึกแสดงให้เห็นว่า มันเป็นเรือพาณิชย์ที่เดินทางระหว่างเอเชียกับกรีก
การพบซากเรือที่จมอยู่ในน้ำเป็นเวลานาน ทำให้เรารู้เทคโนโลยีและวัสดุที่ช่างในสมัยนั้นใช้ในการต่อเรือ อีกทั้งรู้จักเมืองท่าที่เรือใช้ในการขนส่งสินค้า
ดังเหตุการณ์ที่เกิดในทะเลเมดิเตอร์เรเนียนเมื่อ 2,400 ปีก่อน ได้มีการขุดพบเรือสินค้าที่จมน้ำอยู่ในทะเลใกล้ Kibbutz ชื่อ Maagan Michal (Kibbutz เป็นชุมชนที่มีการตั้งถิ่นฐานอยู่ในอิสราเอลอย่างมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว) โดยอยู่ทางตอนใต้ของเมือง Haifa และอยู่ห่างออกไปประมาณ 30 กิโลเมตร ตัวเรือยาว 15 เมตร การศึกษาสินค้าที่อยู่ในเรือแสดงให้เห็นว่า มันเป็นเรือที่ใช้เดินทางระหว่างอาณาจักรกรีกกับอาณาจักร Phoenician (ปัจจุบันอยู่ในประเทศ Lebanon) ซึ่งเป็นหนึ่งที่เคยรุ่งเรือง เมื่อ 1,550-330 ปีก่อนคริสตกาล และชาว Phoenician มีความเชี่ยวชาญในการเดินเรือมาก
ในเดือนกุมภาพันธ์ ปี 1986 ที่ประเทศอิสราเอล ณ บริเวณทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือของทะเล Galilee (เดิมชื่อทะเลสาบ Kinneret) มีพี่น้องสองคนชื่อ Moshe กับ Yuval นามสกุล Lufan ซึ่งตั้งถิ่นฐานอยู่ ณ Kibbutz ชื่อ Ginosar ได้มีการพบซากเรือที่ยาว 8.2 เมตร กว้าง 2.3 เมตร โผล่พ้นโคลน พร้อมเสากระโดงที่สูง 1.3 เมตรและดาดฟ้าเรือที่ทำด้วยเนื้อไม้ 10 ชนิด โดยเรือได้ถูกต่อขึ้นในคริสต์ศตวรรษแรก จึงสันนิษฐานว่า เป็นเรือของชาวประมงที่จับปลาในช่วงเวลาที่พระเยซูทรงมีชีวิตอยู่ ผู้คนแถบนั้นจึงตั้งชื่อเรือนี้ว่า “เรือพระเยซู” (Jesus Boat) ที่สามารถบรรทุกคน 12 คน และแล่นไปได้โดยใช้ไม้พายและใบเรือ การวัดอายุของเรือพบว่า เรือถูกสร้างขึ้นเมื่อ 40-50 ปีก่อนคริสตกาล และเมื่อคัมภีร์ไบเบิลได้มีการกล่าวถึงสานุศิษย์ของพระเยซู (Peter, Andrew, James, John) ถึง 50 ครั้ง ว่าเป็นชาวประมง ที่ประกอบอาชีพอยู่ในทะเล Galilee
การศึกษาเนื้อไม้หลายชนิดที่ใช้ในการทำเรือแสดงให้เห็นว่า ไม้ที่ใช้ต่อเรือในสมัยนั้น เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่หายาก และเวลาไม้ธรรมดาเวลาจมอยู่ในน้ำเป็นเวลานานๆ ไม้จะเปื่อย แต่โคลนตมที่อยู่ท้องน้ำ ได้เข้าไปทับถมเรือ ทำให้ออกซิเจนไม่สามารถซึมเข้าไปถึงเนื้อไม้ได้ ดังนั้นสิ่งมีชีวิต เช่น หนอนทะเล จึงไม่สามารถใช้ออกซิเจนช่วยในการดำรงชีพ เพื่อเข้าไปกัดกินเนื้อไม้ได้ ไม้จึงยังคงสภาพอยู่ได้ ดังนั้นเวลานักโบราณคดีขุดเอาโคลนออกจากซากเรือ เรือก็จะอยู่ในสภาพที่พร้อมจะถูกโจมตีโดยความชื้นและมลภาวะจาสิ่งแวดล้อม ด้วยเหตุนี้นักอนุรักษ์วัตถุโบราณจึงต้องดูดน้ำออกจากรู แล้วใช้ไขสังเคราะห์ (synthetic wax) ชนิด polyethylene glycol (PEG) ปิดร่องรูในเนื้อไม้ วิธีนี้ซึ่งสามารถใช้ได้ผลในการอนุรักษ์เรือ Mary Rose ซึ่งเป็นเรือรบที่ใช้ในกองทัพเรืออังกฤษ ในสมัยคริสต์ศตวรรษที่ 16
การใช้ PEG ความเข้มข้น 5% สามารถใช้ได้ผลในปี 1988 แต่อีก 7 ปีต่อมา นักอนุรักษ์ก็ต้องเพิ่มความเข้มข้นของ PEG ให้มากขึ้น เพื่อนำไปเก็บในห้องอนุรักษ์เรือที่พิพิธภัณฑ์ Yigal Allon Museum ในอิสราเอล โดยในห้องนั้น เป็นห้องที่มีการควบคุมความชื้นของอากาศด้วย ที่ระดับ 50% เพื่อให้เรือพระเยซูอยู่ในสภาพที่แห้งสนิท เป็นเวลาต่อมาอีก 5 ปี ปัจจุบันเรือพระเยซู ได้มีการเปิดให้ประชาชนเข้าดูเป็นครั้งแรก เมื่อเดือนกันยายน ปี 2023
ที่เวียดนามก็มีพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ใต้น้ำชื่อ Natural Museum of History ซึ่งอยู่ที่กรุงฮานอย โดยได้จัดแสดงอารยธรรม Dong Son (ด่งเซิน), Sa Huynh (ซาฮวีญ) และ Oc Eu (อ๊อกแอม) ที่มีอายุกว่า 4,000 ปี โดยผู้คนในอารยธรรมเหล่านี้ตั้งถิ่นฐานอยู่บนเส้นทางสายไหมชื่อ Mauling Silk Road ที่เริ่มต้นจากจีนและเวียดนาม ทอดยาวไปจนถึงยุโรป โดยผ่านทางประเทศ Arabia
อารยธรรม Dong Son ถือกำเนิดในยุคสำริด เป็นอารยธรรมเก่าแก่อารยธรรมหนึ่งในเอเชียอาคเนย์ โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่หุบเขาแม่น้ำแดง (Red River Valley) ซึ่งอยู่ทางตอนเหนือของเวียดนาม และเป็นแหล่งกำเนิดของอารยธรรม เมื่อ 2,700 ปีก่อน ครั้นเมื่ออารยธรรมนี้ ถูกกองทัพจีนรุกราน อารยธรรมก็ล่มสลาย
ในปี 1990 ได้มีการพบซากเรือที่ใกล้เกาะ Hon Cau (ห่อนเกา) เมืองบ่าเสีย-วุ้งเต่า (Bà Rịa - Vũng Tàu) โดยพบว่าบนเรือมีวัตถุโบราณ 240,000 ชิ้น กับกระดูกคน 11 คน มี 1 คนที่เป็นผู้หญิงสวมแหวนทับทิมสีแดง (ruby) โดยเรือจมอยู่ในน้ำที่ระดับลึก 72 เมตร ตัวเรือยาว 29.4 เมตร และกว้าง 7.2 เมตร นอกจากนี้ก็ยังพบเครื่องปั้นดินเผา (ceramics) วัตถุที่ทำด้วยสำริด พบอุปกรณ์ครัวที่ทำด้วยโลหะ เหรียญจีน และเครื่องเทศ ซึ่งประกอบด้วยเมล็ดธัญพืช พร้อมสมบัติส่วนตัวของบรรดาลูกเรือ สำหรับเครื่องปั้นดินเผานั้น ก็มีวิธีการผลิตที่ใช้เทคนิคขั้นสูง ภาพวาดบนเซรามิกมีลวดลายที่แสดงความคิดสร้างสรรค์ โดยใช้สีน้ำเงิน สีน้ำตาล และสีเขียว
ส่วนที่เมือง Bình Thuận (บิ่ญถ่วน) ก็มีการพบซากเรือที่มีความยาว 23.4 เมตร กว้าง 7.2 เมตร จมอยู่ในน้ำลึก 39-40 เมตร และได้พบวัตถุโบราณกว่า 60,000 ชิ้น เป็นเครื่องปั้นดินเผามากมาย ที่มีลวดลายระบายเป็นสีน้ำเงินกับสีขาวงาช้าง ซึ่งแสดงว่าเป็นเรือของชาวเนเธอร์แลนด์ ที่ได้จมลงในปี 1613 (ตรงกับรัชสมัยของสมเด็จพระเจ้าทรงธรรม) ขณะเกิดสงครามระหว่างเนเธอร์แลนด์กับโปรตุเกส เรือนี้เป็นเรือสินค้าที่ขนเซรามิกจากจีน ไปยุโรป
และที่เมือง Hon Dam (ห่อนดำ) ก็มีการพบเซรามิกจำนวน 16,000 ชิ้น ในเรือที่จมอยู่ในทรายใต้ทะเลที่ระดับลึก 25-35 เมตร วัสดุเซรามิกนี้มีลวดลายเป็นสีน้ำตาลและสีงาช้าง และมีภาพเป็นดอกโบตั๋น (peony) กับรูปนก ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ที่แสดงว่า เป็นฤดูใบไม้ผลิ เครื่องปั้นดินเผานี้มีขนาดต่าง ๆ และมีหลากหลายรูปทรง ซึ่งสูงตั้งแต่ 3 เซนติเมตร จนกระทั่งถึง 60 เซนติเมตร ข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลที่บอกสภาพความเป็นอยู่ของสังคม วัฒนธรรม และศิลปะของคนในสมัยนั้นว่า ใช้แปรงขนสัตว์ในการระบายสี และได้เผาเซรามิกที่อุณหภูมิประมาณ 1,200 องศาเซลเซียส นักโบราณคดีเวียดนามยังได้สันนิษฐานว่า เซริกมิกบางชิ้นถูกปั้นขึ้นที่เมืองสุพรรณบุรีและสวรรคโลกในไทย เมื่อคริสต์ศตวรรษที่ 15 (ซึ่งตรงกับยุคกรุงศรีอยุธยาตอนต้น ในรัชกาลสมเด็จพระบรมไตรโลกนาถ)
ที่แหลม Cà Mau (ก่าเมา) ในเมือง Cà Mau ที่อยู่ทางตอนใต้สุดของเวียดนาม ก็มีการขุดพบซากเรือที่ระดับน้ำลึกถึง 70 เมตร ซึ่งต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในการยกเรือ และค่าใช้จ่ายแพงมากในการออกสำรวจหาเรือที่จมอยู่ในทะเลลึก จึงต้องหาองค์การต่างชาติมาสนับสนุนโครงการ และได้พบโบราณวัตถุใต้น้ำประมาณ 60,000 ชิ้น จึงได้ขนขึ้นมาเก็บรักษาไว้ในพิพิธภัณฑ์ Digital เพื่อบอกความเป็นมาของชาวเวียดนามในอดีต และพัฒนาการทางเทคโนโลยีในการสร้างเครื่องปั้นดินเผา และการต่อเรือด้วย
เหล่านี้ คือ แสดงให้เห็นว่าทะเลเป็นคลังเก็บประวัติศาสตร์ของมนุษย์ในอดีต คือ สามารถเป็นนาฬิกาแช่แข็งเวลาได้
ความอยากรู้อยากเห็นอีกประการหนึ่งของคนเราก็คือ นักอุตุนิยมวิทยาต้องการจะรู้อุณหภูมิของดินฟ้าอากาศในอดีตเมื่อหนึ่งล้านปีก่อน และนักวิทยาศาสตร์ในสมัยนี้ ก็สามารถจะรู้ได้จากการศึกษา isotope ของธาตุต่าง ๆ ที่มีอยู่ในฟองอากาศ ซึ่งถูกอัดโดยเกล็ดหิมะ และ isotope ในน้ำแข็งที่ขั้วโลกใต้
น้ำในธรรมชาติ ตามปกติประกอบด้วย hydrogen 1 อะตอม และ oxygen 2 อะตอม โดย isotope ของ oxygen คือ O-16 (ประกอบด้วย โปรตอน 8 อนุภาค และนิวตรอน 8 อนุภาค) และ O-18 (ประกอบด้วย โปรตอน 8 อนุภาค และนิวตรอน 10 อนุภาค) ส่วน hydrogen ก็มี 3 isotope คือ H-1, H-2 กับ H-3 โดย H-1 (ประกอบด้วย โปรตอน 1 อนุภาค และไม่มีนิวตรอน) ส่วน H-2 (ประกอบด้วย โปรตอน 1 อนุภาค และนิวตรอน 1 อนุภาค) จึงมีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า deuterium และ H-3 (ประกอบด้วย โปรตอน 1 อนุภาค และนิวตรอน 2 อนุภาค) จึงมีชื่อเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า tritium
วิทยาการด้าน Paleoclimatology เป็นการศึกษาสภาพอากาศยุคดึกดำบรรพ์ คือ ในยุค Pleistocene ใช้วิธีการวัดปริมาณของ O-16, O-18, H-1 และ H-2 ที่มีในฟองอากาศ ซึ่งถูกอัดแน่นให้อยู่ระหว่างเกล็ดหิมะ โดยใช้อุปกรณ์ mass spectrometer แล้วนำไปเปรียบเทียบกับปริมาณธาตุที่มีในน้ำทะเลปัจจุบัน Standard Mean Ocean Water (SMOW) ก็สามารถจะบอกได้ว่า อุณหภูมิของบรรยากาศอากาศในอดีตที่นานมากนั้น สูงกว่าหรือต่ำกว่าอุณหภูมิของบรรยากาศปัจจุบันมากหรือน้อยเพียงใด เพราะปริมาณความร้อนที่ใช้ในการระเหยน้ำที่มี isotope หนัก แตกต่างจากการระเหยน้ำที่มี isotope เบา ดังนั้นเมื่ออากาศร้อนถูกพัดพาไปที่ขั้วโลก แล้วเย็นลง มันก็จะกลายเป็นฝนตกลงมาเป็นหิมะที่ทับถมฝังอยู่ในน้ำแข็ง จนมีความหนาประมาณ 4 กิโลเมตร การศึกษาฟองอากาศที่อยู่ในระดับลึกต่าง ๆ ของแก่นน้ำแข็ง จึงสามารถบอกอุณหภูมิของบรรยากาศ ณ เวลาต่างๆ กันได้ โดยน้ำแข็งที่อยู่ชั้นลึกที่สุด จะเป็นน้ำแข็งที่เกิดก่อนนานที่สุด
ฟองอากาศที่พบมีอายุตั้งแต่ 800,000-1,000,000 ปี โดยการเปรียบเทียบปริมาณ O-18 และ O-16 ที่มีอยู่ในฟองอากาศและในน้ำแข็ง ซึ่งจะแตกต่างกัน จะทำให้รู้อุณหภูมิของบรรยากาศขณะเกิดฟองอากาศได้ เพราะตามปกติเวลาอากาศร้อน น้ำที่มี O-18 ซึ่งมีมวลมากกว่าน้ำที่มี O-16 ประมาณ 12.5% จะมีอัตราการระเหยที่แตกต่างกัน และที่อุณหภูมิเดียวกัน โมเลกุลน้ำที่หนักกว่า จะเคลื่อนที่ช้ากว่าโมเลกุลที่เบา โมเลกุลน้ำที่มี O-16 จึงกลายเป็นไอได้เร็วกว่า ทำให้จุดเดือดของน้ำ O-16 ต่ำกว่าน้ำ O-18 นั่นคือ น้ำ O-16 มีจุดเดือดที่ 100 องศาเซลเซียส และน้ำที่มี O-18 มีจุดเดือดที่ 100.14 องศาเซลเซียส ดังนั้น ณ ที่อุณหภูมิซึ่งต่ำกว่าจุดเดือด ไอน้ำจะมี O-16 มาก และมี O-18 น้อย ความแตกต่างนี้ยังเกิดขึ้นเวลาน้ำกลั่นตัวเป็นน้ำแข็งด้วย เพราะน้ำที่มี O-18 จะกลั่นตัวก่อน เพราะมันสูญเสียพลังงานไปอย่างรวดเร็ว
การทดลองวัดอุณหภูมิได้ข้อมูลว่า อัตราส่วน O-16/O-18 ขณะเป็นของเหลว ต่ออัตราส่วน O-16/O-18 ขณะเป็นไอ ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส มีค่าเท่ากับ 1.0094 ซึ่งหมายความว่า น้ำเหลวจะมี O-18 มากกว่าไอน้ำที่มี O-18 เท่ากับ 0.094%
อัตราส่วนนี้ จะมีค่าสูงขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง ดังนั้นการตรวจวัด isotope ของน้ำและฟองอากาศในแก่นน้ำแข็ง จะบอกอุณหภูมิของบรรยากาศในยุคดึกดำบรรพ์ได้
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
อ่านเพิ่มเติมจาก : Bruno, F.; Barbieri, L.; Muzzupappa, M.; Tusa, S.; Fresina, A.; Oliveri, F.; Lagudi, A.; Cozza, A.; Peluso, R. (2019). "Enhancing learning and access to Underwater Cultural Heritage through digital technologies: the case study of the "Cala Minnola" shipwreck site". Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage. 13: e00103. doi:10.1016/j.daach.2019.e00103. S2CID 155526789
ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน : ประวัติการทำงาน - ราชบัณฑิตสำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์
ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ,นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน,ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" ได้ทุกวันศุกร์
