นักธรณีวิทยาตามหา ธารน้ำแข็งหินพรางตัว

เมื่อพูดถึงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หลายคนอาจนึกถึงอากาศร้อนขึ้น ภัยแล้งรุนแรง หรือแหล่งน้ำที่ลดลง แต่ความจริงแล้ว โลกยังมีแหล่งกักเก็บน้ำจืดที่ซ่อนอยู่ในสถานที่ซึ่งคาดไม่ถึง นั่นคือธารน้ำแข็งหิน หรือกองหินที่มีน้ำแข็งฝังตัวอยู่ภายในอย่างแนบเนียน งานสำรวจล่าสุดกำลังทำให้แนวคิดเรื่องแหล่งน้ำสำรองบนภูเขาเปลี่ยนไปอย่างมาก

นักธรณีวิทยาตามหา ธารน้ำแข็งหินพรางตัว ในรัฐยูทาห์ ประเทศสหรัฐอเมริกา เพราะเชื่อว่าแหล่งน้ำแข็งใต้ชั้นหินเหล่านี้มีความสำคัญต่ออนาคตของการจัดการน้ำ โดยเฉพาะในพื้นที่แห้งแล้งที่ต้องพึ่งพาน้ำจากภูเขาเป็นหลัก ธารน้ำแข็งหินอาจไม่ดูเหมือนธารน้ำแข็งทั่วไปที่มีพื้นผิวน้ำแข็งสีขาว แต่กลับถูกปกคลุมด้วยก้อนหิน เศษดิน และวัสดุจากภูเขา จนสามารถพรางตัวจากการสำรวจทางอากาศได้

นักธรณีวิทยาตามหา ธารน้ำแข็งหินพรางตัว

ธารน้ำแข็งบนภูเขาทำหน้าที่คล้ายบัญชีเงินฝากน้ำจืดตามธรรมชาติ โดยเก็บน้ำไว้ในรูปของน้ำแข็งและค่อย ๆ ปล่อยน้ำละลายลงสู่แม่น้ำ ลำธาร และชั้นน้ำใต้ดินตามฤดูกาล อย่างไรก็ตาม ธารน้ำแข็งหินมีลักษณะพิเศษตรงที่น้ำแข็งจำนวนมากถูกซ่อนไว้ใต้ชั้นหินหนา ทำให้แสงแดดเข้าถึงได้ยากและช่วยชะลอการละลาย

ทีมวิจัยจากสำนักงานสำรวจธรณีวิทยายูทาห์ มหาวิทยาลัยยูทาห์ มหาวิทยาลัยบริคัม ยัง และสถาบันอื่น ๆ ใช้เครื่องมือวัดแรงโน้มถ่วง หรือกราวิมิเตอร์ เพื่อตรวจสอบความแตกต่างระหว่างมวลของหินกับน้ำแข็ง เครื่องมือนี้สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงแรงโน้มถ่วงเพียงเล็กน้อยในแต่ละพื้นที่ และช่วยให้นักวิจัยประเมินได้ว่าด้านล่างมีน้ำแข็งสะสมอยู่มากน้อยเพียงใด

นักธรณีวิทยาตามหา ธารน้ำแข็งหินพรางตัวบนภูเขาทิมพาโนกอส

บริเวณภูเขาทิมพาโนกอส ซึ่งอยู่ใกล้เมืองโพรโว ทีมสำรวจได้บันทึกแหล่งสะสมน้ำแข็งที่ซ่อนอยู่ใต้เศษหินมากกว่า 70 จุด การสำรวจครอบคลุมการวัดแรงโน้มถ่วงจำนวน 232 ตำแหน่งบนธารน้ำแข็งหิน ทำให้ทีมสามารถสร้างภาพรวมของน้ำแข็งใต้พื้นผิวได้ชัดเจนขึ้น

ผลการศึกษาระบุว่า ธารน้ำแข็งหินทิมพาโนกอสมีปริมาตรน้ำแข็งเทียบเท่าน้ำในสระว่ายน้ำโอลิมปิกประมาณ 600 สระ หรือราว 396 ล้านแกลลอน น้ำแข็งมีความหนาเฉลี่ยประมาณ 18.8 เมตร และองค์ประกอบของธารน้ำแข็งหินแห่งนี้มีน้ำแข็งราว 83 เปอร์เซ็นต์ ส่วนอีก 17 เปอร์เซ็นต์เป็นหินร่วนและวัสดุจากภูเขา ตัวเลขดังกล่าวชี้ให้เห็นว่าพื้นที่ซึ่งดูเหมือนกองหินธรรมดาอาจเป็นแหล่งน้ำขนาดใหญ่ที่ซ่อนอยู่ใต้เท้าของผู้เดินสำรวจ

นักวิจัยยังพบว่า ธารน้ำแข็งหินแตกต่างจากธารน้ำแข็งทั่วไปในด้านการป้องกันความร้อน ชั้นหินด้านบนทำหน้าที่คล้ายเกราะธรรมชาติ ป้องกันแสงแดดและอุณหภูมิสูงไม่ให้เข้าถึงน้ำแข็งโดยตรง แม้ธารน้ำแข็งหินจะเคลื่อนตัวลงตามความลาดชันเหมือนธารน้ำแข็งหรือแม่น้ำ แต่การมีชั้นหินปกคลุมทำให้มันรักษาน้ำแข็งไว้ได้นานกว่าในบางสภาพแวดล้อม

เหตุใดธารน้ำแข็งหินจึงสำคัญต่อแหล่งน้ำจืด

รัฐยูทาห์ได้รับน้ำจืดมากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์จากพื้นที่ภูเขา น้ำที่สะสมในหิมะ ธารน้ำแข็ง และชั้นน้ำแข็งใต้ดินจึงมีบทบาทต่อผู้คน เกษตรกรรม ระบบนิเวศ และอุตสาหกรรมอย่างมาก เมื่ออุณหภูมิโลกสูงขึ้น แหล่งน้ำแบบดั้งเดิมอาจละลายเร็วเกินไปหรือมีปริมาณลดลง การค้นพบธารน้ำแข็งหินจึงช่วยให้นักวางแผนมองเห็นแหล่งน้ำสำรองที่ไม่เคยถูกนับรวมมาก่อน

• เป็นแหล่งกักเก็บน้ำระยะยาว: น้ำแข็งใต้ชั้นหินสามารถคงอยู่ได้เป็นเวลานานและค่อย ๆ ปล่อยน้ำออกมา
• ช่วยลดความเสี่ยงจากภัยแล้ง: ข้อมูลตำแหน่งและปริมาณน้ำแข็งช่วยให้รัฐวางแผนจัดสรรน้ำได้แม่นยำขึ้น
• สะท้อนการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ: การติดตามการเพิ่มหรือลดของน้ำแข็งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ประเมินแนวโน้มในอนาคต
• สนับสนุนการอนุรักษ์ภูเขา: การรู้ว่าพื้นที่ใดมีน้ำแข็งซ่อนอยู่ช่วยลดความเสี่ยงจากกิจกรรมที่อาจรบกวนระบบธรรมชาติ

นอกจากการวัดแรงโน้มถ่วง นักวิจัยยังใช้ข้อมูลจากเครื่องตรวจวัดหิมะ ภาพถ่ายดาวเทียม และรายงานสภาพอากาศจากสถานีตรวจวัดในพื้นที่ ข้อมูลเหล่านี้ถูกนำมารวมกันเพื่อประเมินว่าน้ำแข็งในธารน้ำแข็งหินเกิดขึ้นมานานเพียงใด รวมถึงตรวจสอบว่าน้ำแข็งบางส่วนเป็นชั้นดินเยือกแข็งถาวรที่เกิดขึ้นตั้งแต่ยุคน้ำแข็งครั้งล่าสุดเมื่อประมาณ 20,000 ปีก่อนหรือไม่

สิ่งที่สร้างความหวังให้กับนักวิจัยคือ น้ำแข็งในธารน้ำแข็งหินทิมพาโนกอสไม่ได้เป็นเพียงซากน้ำแข็งโบราณที่หลงเหลือจากยุคน้ำแข็งเท่านั้น แต่บางส่วนอาจยังเพิ่มปริมาณขึ้นในปัจจุบัน หิมะใหม่ที่ตกลงบนภูเขาอาจซึมผ่านชั้นหินและแข็งตัวอยู่ด้านล่าง เมื่อสะสมต่อเนื่องก็สามารถช่วยเติมน้ำแข็งให้กับระบบได้

ข้อจำกัดของการค้นหาแหล่งน้ำแข็งใต้หิน

แม้ผลการสำรวจจะน่าสนใจ แต่ยังมีคำถามอีกมากที่ต้องตอบ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบว่าธารน้ำแข็งหินแห่งใดบ้างที่กำลังเพิ่มน้ำแข็งในปัจจุบัน และแต่ละแห่งจะเก็บน้ำไว้ได้นานเท่าใด การวัดแรงโน้มถ่วงสามารถบอกความหนาแน่นและปริมาณน้ำแข็งโดยประมาณได้ แต่การทำความเข้าใจการไหลของน้ำ อัตราการละลาย และผลกระทบจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง จำเป็นต้องใช้ข้อมูลระยะยาว

นอกจากนี้ ธารน้ำแข็งหินไม่ได้เป็นแหล่งน้ำที่สามารถนำมาใช้ได้ทันทีเหมือนอ่างเก็บน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้น น้ำจะค่อย ๆ ไหลออกตามธรรมชาติ และการขุดเจาะหรือดึงน้ำออกมาอาจทำลายสมดุลของภูเขา ดังนั้น การวิจัยในอนาคตควรเน้นการติดตามระบบอย่างระมัดระวัง มากกว่าการเร่งนำทรัพยากรออกมาใช้

เรื่องราวของธารน้ำแข็งหินทำให้เห็นว่า แหล่งน้ำสำคัญอาจซ่อนอยู่ในภูมิประเทศที่ดูธรรมดา การที่ นักธรณีวิทยาตามหา ธารน้ำแข็งหินพรางตัว ไม่ได้เป็นเพียงภารกิจสำรวจทางวิทยาศาสตร์ แต่ยังเป็นก้าวสำคัญในการเตรียมรับมือกับภัยแล้งและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ในอนาคต ข้อมูลเหล่านี้อาจช่วยให้ชุมชนวางแผนใช้น้ำอย่างมีประสิทธิภาพและปกป้องแหล่งน้ำธรรมชาติได้ดีขึ้น

มุมมองที่น่าสนใจคือ โลกอาจยังมีน้ำแข็งสำรองอีกจำนวนมากซ่อนอยู่ใต้ก้อนหิน การสำรวจอย่างต่อเนื่องจึงมีคุณค่าไม่น้อยกว่าการสร้างแหล่งน้ำใหม่ หากเรารู้จักปกป้องภูเขาและใช้ข้อมูลวิทยาศาสตร์ประกอบการตัดสินใจ ธารน้ำแข็งหินเหล่านี้อาจกลายเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญของความมั่นคงด้านน้ำในอนาคต

ที่มา – Geologists Are Hunting for Camouflaged ‘Rock Glaciers’ Vital to Global Freshwater Supplies