การค้นพบจากการสำรวจทวีปแอนตาร์กติกาในฤดูใบไม้ร่วงครั้งแรก
ภาพถ่ายสมาชิกของทีมสำรวจแอนตาร์กติกา ชุดที่ 41 ของจีนและนกเพนกวิน ในขณะที่เรือเสวี่ยหลงและเสวี่ยหลง-2
เรือตัดน้ำแข็งเพื่อการวิจัยของจีน กำลังปฏิบัติการขนถ่ายน้ำแข็งรอบ ๆ สถานีจงซาน ฐานวิจัยของจีนในทวีปแอนตาร์กติกา
ภาพถ่ายเมื่อวันที่ 8 ธันวาคม 2567 (ซินหัว)
ในการเดินทางสำรวจทวีปแอนตาร์กติกาในฤดูใบไม้ร่วงที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนขนาดเล็กในมหาสมุทรชั้นลึกและชั้นล่าง ซึ่งแตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนในมหาสมุทรชั้นบนในช่วงฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน
นักวิจัยกล่าวว่า การกระจายตัวที่สมดุลและอุดมสมบูรณ์ของน้ำและสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนในชั้นแนวตั้งของมหาสมุทรนั้นน่าทึ่งเป็นพิเศษในพื้นที่โพลีเนีย (polynya) ซึ่งเป็น “โรงงานทำน้ำแข็ง” ของแอนตาร์กติกา ซึ่งตั้งอยู่ในทะเลรอสส์
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า ผลการค้นพบดังกล่าวเน้นย้ำถึงผลกระทบจากกิจกรรมการพาความร้อนในระดับลึกที่เข้มข้นซึ่งขับเคลื่อนโดยกระบวนการก่อตัวของน้ำแข็งที่รุนแรงในโพลีเนีย ซึ่งเป็นพื้นที่ทะเลที่ยังไม่แข็งตัวภายในผืนน้ำแข็งขนาดใหญ่ในช่วงฤดูหนาว กิจกรรมเหล่านี้กำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของน้ำทะเลและมีอิทธิพลต่อการกระจายทางชีวภาพและกระบวนการจำศีล
การสังเกตการณ์ดังกล่าวมาจากการสำรวจครั้งแรกของมนุษย์ในทวีปแอนตาร์กติกาในช่วงฤดูใบไม้ร่วง ซึ่งนักวิจัยได้เก็บตัวอย่างการวิเคราะห์ทางเคมีมากกว่า 3,000 ตัวอย่างและการวิเคราะห์ทางชีวภาพ 2,500 ตัวอย่าง นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเจียวทงเซี่ยงไฮ้ได้นำเสนอผลการสำรวจดังกล่าวในการแถลงข่าวเมื่อวันศุกร์ที่ผ่านมา
ในช่วงเปลี่ยนผ่านจากเดือนมีนาคมถึงเมษายน ซึ่งผลผลิตของทวีปแอนตาร์กติกาลดลงอย่างรวดเร็ว นักวิจัยประมาณ 50 คนจาก 9 ประเทศ ได้แก่ จีน สหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์ นอร์เวย์ เกาหลีใต้ ไทยและมาเลเซีย ได้เผชิญกับอุณหภูมิสุดขั้วตั้งแต่ ติดลบ 20 ถึงติดลบ 28 องศาเซลเซียสในทะเลรอสส์ในช่วงฤดูใบไม้ร่วง พวกเขาได้สังเกตการณ์อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 20 วัน
งานของพวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจทวีปแอนตาร์กติกา ครั้งที่ 41 ของจีน และถือเป็นการวิจัยร่วมกันระหว่างประเทศครั้งแรกที่มุ่งเน้นไปที่ระบบนิเวศในฤดูใบไม้ร่วงของทะเลชายขอบในทวีปแอนตาร์กติกา ความคิดริเริ่มนี้นำโดยคณะสมุทรศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเซี่ยงไฮ้เจียวทงและสถาบันวิจัยขั้วโลกของจีน
โจว เหมิง คณบดีคณะฯ และผู้มีประสบการณ์การสำรวจแอนตาร์กติกา 14 ครั้งและอาร์กติก 10 ครั้ง ได้เน้นย้ำถึงความหายากของการวิจัยแอนตาร์กติกานอกฤดูร้อน โดยยกตัวอย่างความท้าทายที่เกิดจากสภาพอากาศที่รุนแรงและสภาพทะเลที่ซับซ้อน นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า การขาดข้อมูลการสังเกตที่มีให้ในช่วงฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาวทำให้ความเข้าใจของมนุษย์เกี่ยวกับกระบวนการทางธรรมชาติในช่วงฤดูกาลเหล่านั้นมีจำกัด
โจวกล่าวว่า “เมื่อเราเดินทางไปถึงแอนตาร์กติกาในช่วงต้นฤดูใบไม้ผลิในการสำรวจครั้งก่อนๆ เราพบว่าชีวมวล 99% หายไป ดังนั้น จึงมีความอยากรู้อยากเห็นอยู่เสมอว่าเกิดอะไรขึ้นในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว”
ทะเลรอสส์มีบทบาทสำคัญในการศึกษาวิจัยแอนตาร์กติกา โดยทำหน้าที่เป็นแหล่งสำคัญสำหรับการสร้างมวลน้ำที่หนาแน่นที่สุดในมหาสมุทรใต้ ซึ่งเรียกว่าน้ำก้นมหาสมุทรแอนตาร์กติกา
โจวกล่าวว่า ภูมิภาคนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อความร้อนของโลก การหมุนเวียนของเกลือ และรูปแบบของสภาพอากาศ “ยิ่งไปกว่านั้น ทะเลรอสส์ยังโดดเด่นในฐานะพื้นที่ที่มีผลผลิตทางชีวภาพสูงที่สุดแห่งหนึ่งในมหาสมุทรใต้ โดยมีทรัพยากรทางทะเลที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของระบบนิเวศ ผลผลิตสูงและกระบวนการก่อตัวของน้ำลึกทำให้ทะเลรอสส์เป็นจุดสำคัญสำหรับการฝังคาร์บอนอินทรีย์ในทะเลลึก”
จาง จ่าวหรู ผู้ช่วยหัวหน้าฝ่ายวิจัยและศาสตราจารย์ประจำคณะฯ กล่าวว่า กระบวนการพาความร้อนในชั้นลึกในโพลีเนียในช่วงฤดูใบไม้ร่วงที่มีลมแรงสามารถเคลื่อนย้ายอนุภาคของมหาสมุทรบนพื้นผิวไปยังชั้นที่ลึกกว่าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งกระบวนการนี้อาจมีบทบาทสำคัญในการฝังคาร์บอน
งานวิจัยของทีมงานยังระบุสัญญาณอุ่นของการรุกล้ำของน้ำลึกและสัญญาณเย็นของน้ำละลายจากชั้นน้ำแข็งในโพลีเนีย ซึ่งเป็นกระบวนการที่มีบทบาทสำคัญในการสร้างน้ำก้นมหาสมุทรแอนตาร์กติกาที่ขับเคลื่อนโดยการพาความร้อนในมหาสมุทรลึก
นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังสังเกตเห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในความเข้มข้นของสารอาหารในโพลีเนียเมื่อเทียบกับภูมิภาคทะเลอื่น ซึ่งบ่งชี้ถึงกระบวนการทางชีวภาพที่ทำงานอยู่ก่อนการสำรวจ
โจวกล่าวว่า “กระบวนการทางนิเวศวิทยาเฉพาะตัวเหล่านี้ในพื้นที่โพลีเนียของทะเลรอสส์ให้การสังเกตที่จำเป็นเพื่อความเข้าใจอย่างรอบด้านเกี่ยวกับวัฏจักรทางชีวเคมีในทะเลชายขอบแอนตาร์กติกา”
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ามี “ระบบนิเวศมืด” ที่ยังดำเนินอยู่บริเวณชายทะเลแอนตาร์กติกาในช่วงฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว โดยจะคงอยู่ได้นานถึง 8 ถึง 9 เดือน ระบบนิเวศนี้ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด เช่น คริลล์ (สัตว์ทะเลขนาดเล็กที่มีลักษณะคล้ายกุ้ง) ปลา นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
โจวกล่าวว่า “การค้นพบและการสำรวจอย่างต่อเนื่องของเราจะช่วยตอบคำถามทางวิทยาศาสตร์ได้ เช่น สารอินทรีย์และพลังงานที่ขับเคลื่อนชีวมณฑลทางทะเลในระบบนิเวศอันมืดมิดของฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาวของแอนตาร์กติกามาจากไหน กระบวนการต่างๆ เช่น การก่อตัวของน้ำแข็ง การพาความร้อนในระดับสูง และการผสมผสานส่งผลต่อการเคลื่อนย้ายของสิ่งมีชีวิตในทะเลและการไหลของคาร์บอนในแนวตั้งเกิดขึ้นอย่างไร กระบวนการใดในฤดูหนาวที่กำหนดโครงสร้างประชากรของสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอน ซึ่งส่งผลต่อผลผลิตในฤดูใบไม้ผลิรอบถัดไป”
ทีมวิจัยกล่าวว่า งานของพวกเขาช่วยเพิ่มความเข้าใจของชุมชนนานาชาติเกี่ยวกับกลยุทธ์การปรับตัว และการเอาชีวิตรอดของกลุ่มชีวภาพและระบบนิเวศที่สำคัญในมหาสมุทรใต้ในช่วงฤดูใบไม้ร่วงภายใต้สภาพแวดล้อมที่มืดมิด ความพยายามของทีมยังมอบประสบการณ์อันมีค่าสำหรับการสำรวจแอนตาร์กติกาในอนาคตในช่วงฤดูหนาวอีกด้วย
