วันที่ 2 กุมภาพันธ์ของทุกปี ถูกกำหนดเป็น ‘วันพื้นที่ชุ่มน้ำโลก’ (World Wetlands Day) เพื่อย้ำเตือนว่าเมื่อปี 1971 นานาประเทศทั่วโลกได้ลงนามในอนุสัญญาแรมซาร์ (Ramsar Convention) ที่เมืองแรมซาร์ ประเทศอิหร่าน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อการอนุรักษ์และการใช้ประโยชน์พื้นที่ชุ่มน้ำอย่างยั่งยืน
ประเทศไทยของเราก็มีพื้นที่ชุ่มน้ำกระจายอยู่เกือบทั่วประเทศ โดยส่วนใหญ่จะกระจุกรวมอยู่บริเวณภาคใต้ อย่างไรก็ตาม ผลการสำรวจตลอด 1 ศตวรรษที่ผ่านมา กลับพบว่าพื้นที่ชุ่มน้ำทั่วโลกได้ถูกทำลายหายไปมากกว่าครึ่ง บทความนี้ ผมจึงอยากชวนผู้อ่านมาเรียนรู้เรื่องวิทยาศาสตร์ของพื้นที่ชุ่มน้ำ (wetland science) เพื่อให้ทราบว่าพื้นที่ชุ่มน้ำคืออะไร มีความสำคัญอย่างไร และเหตุใดเราจึงต้องช่วยกันดูแลรักษา
กำเนิดพื้นที่ชุ่มน้ำ
พื้นที่ชุ่มน้ำ (wetland) หมายถึง บริเวณที่มีน้ำท่วมถาวรหรือมีน้ำท่วมชั่วคราวเป็นบางเวลา พื้นที่ชุ่มน้ำจะถูกหล่อเลี้ยงด้วยน้ำฝน น้ำผิวดิน และน้ำบาดาล จนมีสภาวะน้ำขังใต้ผิวดิน (waterlogging) ด้วยเหตุนี้ เสถียรภาพของพื้นที่ชุ่มน้ำจึงขึ้นอยู่กับน้ำที่ไหลเข้าและไหลออกจากระบบ พื้นที่ชุ่มน้ำส่วนใหญ่จะมีพืชนานาพรรณเข้ามาครอบครองพื้นที่ ไม่ว่าจะเป็นหญ้า ไม้ล้มลุก ไม้พุ่ม หรือไม้ยืนต้น รวมถึงเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์นานาชนิด ตั้งแต่แมลง สัตว์มีเปลือก ปลา สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์เลื้อยคลาน สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ไปจนถึงนก
ประเภทของพื้นที่ชุ่มน้ำ
พื้นที่ชุ่มน้ำสามารถพบได้ทุกภูมิภาคทั่วโลก แบ่งออกเป็นพื้นที่ชุ่มน้ำบนแผ่นดิน (inland wetland) และพื้นที่ชุ่มน้ำชายฝั่ง (coastal wetland) ครอบคลุมทั้งน้ำจืด น้ำกร่อย และน้ำเค็ม ลักษณะของพื้นที่ชุ่มน้ำจะถูกกำหนดโดยภูมิอากาศ ธรณีสัณฐาน การไหลของน้ำ ลักษณะของดิน และพืชที่ปกคลุม แบ่งออกเป็น 4 ประเภท คือ
1. พรุ (bog) เป็นพื้นที่ชุ่มน้ำที่รับน้ำฝนเป็นส่วนใหญ่ มีมอส (moss) กระจายอยู่ทั่วไป พื้นดินมีความเป็นกรด
2. ที่ลุ่มชุ่มน้ำ (fen) เป็นพื้นที่ชุ่มน้ำที่รับน้ำผิวดินและน้ำบาดาล มีหญ้า ไม้ล้มลุก และไม้พุ่ม กระจายอยู่ทั่วไป พื้นดินค่อนข้างเป็นด่างมากกว่าเป็นกรด
3. ที่ลุ่มชื้นแฉะ (marsh) เป็นพื้นที่ชุ่มน้ำที่รับน้ำผิวดินและน้ำบาดาล มีไม้ล้มลุกกระจายอยู่ทั่วไป
4. ที่ลุ่มน้ำขัง (swamp) เป็นพื้นที่ชุ่มน้ำที่รับน้ำบาดาลเป็นส่วนใหญ่ ลักษณะลุ่มต่ำของพื้นที่ทำให้มีการระบายน้ำออกสู่ภายนอกค่อนข้างน้อย มีไม้ยืนต้นกระจายตัวอยู่ทั่วไปมากกว่าไม้ชนิดอื่น
บทบาทของพื้นที่ชุ่มน้ำ
เนื่องจากพื้นที่ชุ่มน้ำมีความหลากหลายสูงมาก ทำให้พื้นที่ดังกล่าวมีบทบาทสำคัญหลายอย่าง เช่น
1. เป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนที่ช่วยลดผลกระทบของภาวะโลกร้อน (global warming)
2. เป็นแหล่งกักเก็บน้ำและบรรเทาผลกระทบของน้ำท่วม
3. ทำหน้าที่ปรับปรุงคุณภาพน้ำด้วยกระบวนการตกตะกอนและดูดซึมสารพิษในแหล่งน้ำ
4. ทำหน้าที่เติมน้ำบาดาลและรักษาระดับน้ำใต้ดิน
5. เป็นแหล่งรวมความหลากหลายทางชีวภาพ
6. เป็นแหล่งอาหารของสิ่งมีชีวิต
7. ทำหน้าที่บรรเทาผลกระทบจากพายุและรักษาเสถียรภาพของชายฝั่ง
8. ทำหน้าที่เป็นกำแพงคอยสกัดกั้นไม่ให้ไฟป่าลุกลาม
9. เป็นสถานที่ท่องเที่ยวและแหล่งการเรียนรู้ทางธรรมชาติ
ความมหัศจรรย์ของพื้นที่ชุ่มน้ำยังไม่หมดเพียงเท่านี้ เพราะพื้นที่ชุ่มน้ำบางประเภทมีความพิเศษเฉพาะตัว โดยเฉพาะ ‘พรุ’ ที่มีการสะสมตัวของพีต (peat) ซึ่งเป็นอินทรียวัตถุที่กำลังย่อยสลายอย่างช้าๆ จนมีลักษณะคล้ายดินร่วนสีดำ ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นทำให้น้ำในพรุมีความเป็นกรดอ่อนๆ มีแบคทีเรียน้อย มีการย่อยสลายช้า มีออกซิเจนและสารอาหารต่ำ พีตที่เปื่อยยุ่ยทำให้ดินพรุมีลักษณะอ่อนนุ่ม มีรูพรุนเยอะ และดูดซับน้ำได้ดี เรียกว่า ปรากฏการณ์ฟองน้ำ (sponge effect) ชาวยุโรปสมัยก่อนมักนำพีตที่ตากจนแห้งไปทำเป็นเชื้อเพลิงเผาไหม้
หลายปีก่อน นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันนามว่า ลี คลิงเกอร์ (Lee Klinger) เคยตั้งสมมุติฐานทางนิเวศวิทยา (ecology) และเคมีบรรยากาศ (atmospheric chemistry) ว่าพรุกับทะเลมีปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนต่อกัน กล่าวคือ พรุจะมีมอสชนิดหนึ่งที่เรียกว่า สแฟกนัม (sphagnum) โดยสแฟกนัมจะปล่อยธาตุกำมะถันที่มีส่วนช่วยในการก่อตัวของเมฆเพื่อสร้างความชุ่มชื้นให้กับตัวเอง เมื่อสแฟกนัมตายไป พวกมันจะปล่อยกรดฮิวมิก (humic) ที่มีสีคล้ำออกสู่สิ่งแวดล้อม กรดดังกล่าวจะยับยั้งการทำงานของแบคทีเรียและกระตุ้นการปล่อยธาตุเหล็กออกมาจากหิน
เมื่อธาตุเหล็กและสารอาหารต่างๆ ไหลลงสู่ทะเล สาหร่ายทะเลกับปะการังจะบริโภคมันเป็นอาหาร หลังจากนั้น สาหร่ายทะเลกับปะการังจะปล่อยสารเคมีที่เรียกว่า ไดเมทิลซัลไฟด์ (dimethyl sulphide) ออกสู่อากาศ เมื่อสารเคมีดังกล่าวทำปฏิกิริยากับออกซิเจนจะกลายเป็นละอองลอยกำมะถัน (sulphate aerosol) ซึ่งทำหน้าที่เป็นแกนควบแน่นของเมฆ (cloud condensation nuclei) เมฆสีขาวที่เกิดขึ้นจะสะท้อนแสงอาทิตย์กลับไปแล้วทำให้โลกของเราเย็นลง เมื่อเมฆเติบโตจนถึงจุดหนึ่ง เม็ดฝนและธาตุกำมะถันจากทะเลจะกลั่นตัวลงมาจากเมฆแล้วตกสู่พรุเพื่อเป็นอาหารของสแฟกนัมอีกครั้งหนึ่ง วนเวียนเช่นนี้เป็นวัฏจักร หรือกล่าวได้ว่าพรุกับทะเลมีการแลกเปลี่ยนสารอาหารแก่กันและกัน รวมถึงมีบทบาทในการควบคุมภูมิอากาศท้องถิ่น (local climate) ของพื้นที่นั้นอีกด้วย
การศึกษาเกี่ยวกับพรุยังเกี่ยวโยงไปถึงวิชานิติโบราณคดี (forensic archaeology) ซึ่งเป็นการไขปริศนาการตายของมนุษย์ยุคโบราณ เพราะพรุแถบเขตหนาวและเขตอบอุ่นสามารถรักษาเนื้อหนังของสิ่งมีชีวิตได้นานหลายร้อยปีถึงหลายพันปีโดยแทบไม่เน่าเปื่อย ยกเว้นกระดูกที่อาจถูกกรดละลายหายไป ศพของมนุษย์ที่แช่อยู่ในพรุจะเรียกว่า มนุษย์พรุ (bog body) โดยการคงสภาพของศพมีเงื่อนไขว่าน้ำในพรุต้องมีอุณหภูมิต่ำกว่า 4 องศาเซลเซียส ศพต้องจมอยู่ในน้ำตลอดเวลา และศพต้องถูกแช่ลงในพรุหลังตายใหม่ๆ เมื่อนักโบราณคดีนำซากศพไปวิเคราะห์ทางนิติวิทยาศาสตร์และตรวจวัดอายุด้วยวิธีกัมมันตรังสี (radiocarbon dating) ก็จะทราบว่าศพนั้นตายมานานเท่าไร สาเหตุการตายคืออะไร และอาจรวมถึงวัฒนธรรมการฝังศพของคนยุคนั้น
การอนุรักษ์และฟื้นฟูพื้นที่ชุ่มน้ำ
แม้ว่าพื้นที่ชุ่มน้ำจะเป็นระบบที่เต็มไปด้วยความซับซ้อน แต่พื้นที่ชุ่มน้ำก็ยังหนีไม่พ้น ‘การเปลี่ยนแปลง’ เพราะตลอดระยะเวลาหลายร้อยล้านปีที่ผ่านมา การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ (climate change) และการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก (plate tectonics) มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการเปลี่ยนพื้นที่ชุ่มน้ำไปเป็นระบบนิเวศแบบอื่น ไม่ว่าจะเป็นป่าดิบชื้น ทุ่งหญ้า ทะเลทราย ไปจนถึงธารน้ำแข็ง การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ล้วนเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติหรืออีกนัยหนึ่งคือ ‘การปรับสมดุลของโลก’ แต่การทำลายพื้นที่ชุ่มน้ำที่รวดเร็วและรุนแรงที่สุดกลับเกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ร้อยปีที่ผ่านมา
ตัวการสำคัญก็คือ ‘มนุษย์’ ไม่ใช่ใครอื่น
การทำลายพื้นที่ชุ่มน้ำครั้งใหญ่ในประเทศไทยเพิ่งเกิดขึ้นเมื่อปี 2562 พรุควนเคร็งที่จังหวัดนครศรีธรรมราช ถูกแผดเผาด้วยเปลวไฟต่อเนื่องกันนับร้อยครั้ง การที่พรุถูกไฟไหม้บ่อยๆ นับว่าเป็นเรื่องแปลก เพราะโอกาสที่ไฟจะลุกลามในพื้นที่ชื้นแฉะนั้นมีน้อยมาก แม้กระทั่งต่างประเทศที่อากาศแห้ง ไฟป่าตามธรรมชาติก็ลุกไหม้พรุเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ดังนั้นการที่พรุควนเคร็งถูกไฟไหม้เป็นวงกว้าง สาเหตุน่าจะมาจากน้ำในพรุหายไป ซึ่งอาจเกิดจากธารน้ำถูกปิดกั้นหรือมีการสูบน้ำออกเยอะเกินไป รวมถึงอาจมีการจุดไฟเผาด้วยเหตุผลลึกลับบางประการ เมื่อพรุถูกเผาทำลาย อินทรียวัตถุจำนวนมากที่สะสมอยู่จึงแปรสภาพเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และไนตรัสออกไซด์จำนวนมหาศาล กลายเป็นมลภาวะอากาศ (air pollution) และก๊าซเรือนกระจก (greenhouse gas)
หากไม่ถูกแทรกแซงโดยมนุษย์ พื้นที่ชุ่มน้ำที่ถูกทำลายเพียงเล็กน้อยจะสามารถฟื้นฟูตัวเองได้เช่นเดียวกับป่าชนิดอื่นๆ แต่การระบายน้ำออกจนแห้งเป็นเวลานาน การเผาด้วยไฟซ้ำๆ เป็นวงกว้าง และการขุดดินจำนวนมากออกไป อาจเป็น ‘กระบวนการแบบทิศทางเดียว’ ที่ทำให้พื้นที่ชุ่มน้ำฟื้นฟูตัวเองได้ช้าหรือไม่สามารถฟื้นฟูตัวเองได้อีก นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่าการนำต้นไม้จำนวนมากไปปลูกในพื้นที่ชุ่มน้ำ (โดยเฉพาะกลุ่มไม้โตเร็ว) สามารถทำให้ปริมาณน้ำในพื้นที่ชุ่มน้ำลดลงจนแห้งเหือดหายไปและเพิ่มโอกาสการเกิดไฟป่าอีกด้วย
ปัจจุบัน นักวิทยาศาตร์พบว่าการฟื้นฟูพื้นที่ชุ่มน้ำให้กลับคืนสู่สภาพเดิมเป็นเรื่องที่ค่อนข้างยาก เพราะจำเป็นต้องรู้ความสัมพันธ์ของปัจจัยทางฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา ภูมิอากาศวิทยา ธรณีวิทยา อุทกวิทยา และลำดับการเปลี่ยนแปลงให้ครบทุกขั้นตอน ซึ่งยังไม่มีนักวิทยาศาสตร์คนใดสามารถล่วงรู้ได้ทั้งหมด ดังนั้น การอนุรักษ์และใช้ประโยชน์พื้นที่ชุ่มน้ำอย่างยั่งยืนจึงจำเป็นต้องเข้าใจระบบนิเวศและขีดจำกัดการใช้งานของพื้นที่ชุ่มน้ำ เพราะเมื่อใดที่ความต้องการของมนุษย์กับทรัพยากรทางธรรมชาติไม่สมดุลกัน ผลลัพธ์มักจะลงเอยที่ธรรมชาติถูกทำลายไปเสียทุกครั้ง
พออ่านมาถึงบรรทัดนี้ ทุกคนน่าจะเห็นภาพตรงกันแล้วว่า พื้นที่ชุ่มน้ำไม่ได้เป็นเพียงพื้นที่ชื้นแฉะไร้ความหมาย แต่เป็นพื้นที่ธรรมชาติที่สวยงาม เต็มไปด้วยความมหัศจรรย์ และควรค่าอย่างยิ่งต่อการอนุรักษ์
อ้างอิง:
- Stephan Harding. (2006). Animate Earth: Science, Intuition, and Gaia.
- พื้นที่ชุ่มน้ำในประเทศไทย Wetlands For Thai
- Wetlands Protection and Restoration
- Wetlands Types and Classifications
- Coral reefs create clouds to control the climate
- Europe’s Famed Bog Bodies Are Starting to Reveal Their Secrets
- Local water availability is permanently reduced after planting forests
