ฟื้นทะเลทรายให้เป็นพื้นที่สีเขียว ทำได้หรือไม่ในทางวิทยาศาสตร์ มีผลดี-ผลเสียอย่างไร

เมื่อเรานึกถึงทะเลทราย ภาพที่ปรากฏขึ้นมาในความคิดนั้นอาจเป็นพื้นที่อันกว้างใหญ่ไพศาลของทะเลทรายโกบีหรือไม่ก็ทะเลทรายซาฮารา

ทว่าในความเป็นจริง ทะเลทรายมีความหลากหลายอย่างมากโดยมีพืชพรรณต่าง ๆ สัตว์ และสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันไป

อย่างในกรุงไคโร เมืองหลวงของอียิปต์ ถือได้ว่าเป็นเมืองทะเลทรายที่ใหญ่ที่สุดในโลก และเป็นบ้านของผู้คนมากกว่า 23 ล้านคน

แต่โดยทั่วไปแล้ว ทะเลทรายเป็นสถานที่ที่มีสภาพแวดล้อมแห้งแล้งอย่างมาก มีปริมาณน้ำจำกัดนั่นจึงส่งผลให้สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่เจริญเติบโตและมีชีวิตอยู่อย่างยากลำบาก

ตามรายงานของสหประชาชาติพบว่าพื้นที่ทะเลทรายกำลังขยายตัว ขณะเดียวกันผืนดินที่อุดมสมบูรณ์ประมาณ 1 ล้านตารางกิโลเมตรก็เสื่อมโทรมลงทุกปี

เมื่อพื้นที่ดินที่อุดมสมบูรณ์บนโลกเริ่มหายากขึ้น เป็นไปได้หรือไม่ที่จะผลิตน้ำด้วยวิธีที่ไม่คาดคิดมาก่อน และทำให้ทะเลทรายกลายเป็นสถานที่ที่พืชสามารถเจริญเติบโตได้อีกครั้ง

การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ

หยาน หลี่ ศาสตราจารย์ด้านภูมิศาสตร์จากมหาวิทยาลัยครุศาสตร์ปักกิ่ง (Beijing Normal University) ในประเทศจีน อธิบายว่า "กระบวนการกลายเป็นทะเลทรายหมายถึงพื้นที่ธรรมชาติ เช่น ทุ่งหญ้าหรือป่าละเมาะ ค่อย ๆ แห้งแล้งลงเรื่อย ๆ จนกลายเป็นทะเลทราย"

ในทศวรรษที่ 1970 จูล ชาร์นีย์ นักวิทยาศาสตร์ พบว่ากิจกรรมของมนุษย์มีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้

"เมื่อคุณมีการทำปศุสัตว์มากเกินไป สัตว์เหล่านั้นจะกินหญ้าจนหมดลงทำให้หญ้าเสื่อมโทรมกลายเป็นพื้นดินเปล่าหรือแปรสภาพกลายเป็นทราย" หลี่กล่าวกับรายการคราวด์ไซเอนซ์ (CrowdScience) ของบีบีซี

เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ค่าแอลบีโด (albedo) หรือค่าการสะท้อนแสงของพื้นผิวจะเปลี่ยนไป เพราะทรายเปล่ามีความสว่างมาก จึงสะท้อนแสงแดดได้มาก

เมื่อพื้นดินสะท้อนความร้อนออกไปแทนที่จะดูดซับความร้อนไว้ อากาศด้านบนจะไม่ร้อนขึ้นมากนัก นั่นจึงหมายความว่าความชื้นจะระเหยออกไปน้อยลงและเมฆจะก่อตัวน้อยลง ส่งผลให้พื้นที่บริเวณนั้นแห้งแล้งยิ่งขึ้น

หลี่สงสัยว่าการทำตรงกันข้ามอาจได้ผลหรือไม่ "ถ้าเราลดค่าการสะท้อนแสงของพื้นผิวลงได้ ปริมาณน้ำฝนจะเพิ่มขึ้นหรือไม่"

เขาบอกว่าแผงโซลาร์เซลล์เป็นวิธีที่ดีในการทำเช่นนั้น เนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์มีสีเข้ม และพื้นผิวสีเข้มจะดูดซับความร้อน ซึ่งช่วยให้อากาศอุ่นขึ้น ทำให้ความชื้นยกตัวขึ้นไปท้องฟ้า แล้วก่อตัวจับกลุ่มกันเป็นเมฆ

คณะวิจัยของเขาได้สร้างแบบจำลองเพื่อทดสอบว่า อะไรจะเกิดขึ้นหากมีการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์สีเข้มให้ครอบคลุมพื้นที่ 20% ของทะเลทรายซาฮารา

พวกเขายังติดตั้งกังหันลมด้วย "ถ้าเรามีกังหันลม มันจะเปลี่ยนความขรุขระของพื้นผิว" หลี่อธิบาย

"เมื่อมีแรงเสียดทานมากขึ้น พลังงานก็จะถูกถ่ายโอนไปยังชั้นบรรยากาศผ่านความปั่นป่วนได้มากขึ้น และความปั่นป่วนนี้เองที่สร้างสภาพอากาศและก่อให้เกิดเมฆ"

แบบจำลองของเขาคาดการณ์ว่าปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยของทะเลทรายซาฮาราจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

แต่ในขณะนี้ แนวความคิดนี้เป็นเพียงการจำลอง และต้องใช้จำนวนแผงโซลาร์เซลล์และกังหันลมอย่างมหาศาล ครอบคลุมพื้นที่เกือบ 2 ล้านตารางกิโลเมตร ซึ่งเกือบเท่าขนาดของเม็กซิโกหรืออินโดนีเซียเลยทีเดียว

หลี่อธิบายเพิ่มเติมว่า วิธีนี้ใช้ได้ผลเฉพาะในสถานที่อย่างทะเลทรายซาฮาราที่อยู่ใกล้กับมหาสมุทร ซึ่งอากาศชื้นสามารถถูกดึงเข้ามาในแผ่นดินได้

ส่วนทะเลทรายอื่น ๆ เช่น ทะเลทรายโกบี หรือทะเลทรายในตะวันออกกลางนั้นอยู่ห่างจากทะเลมากเกินไป

ดักจับเมฆ

ในทะเลทรายอาตากามาของประเทศชิลีซึ่งมักถูกยกให้เป็นสถานที่ที่แห้งแล้งที่สุดในโลก ได้มีการใช้เทคโนโลยีที่สามารถดึงน้ำออกจากอากาศได้

เวอร์จิเนีย คาร์เตอร์ นักภูมิศาสตร์และผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยมายอร์ในประเทศชิลี เป็นผู้เชี่ยวชาญในการสร้างระบบเก็บน้ำจากหมอกที่ลอยอยู่เหนือทะเลทราย

เธออธิบายว่า "การดักจับไอน้ำจากหมอกได้รับการคิดค้นขึ้นในชิลีเมื่อประมาณ 50 ปีที่แล้ว" "แนวคิดนี้คือการดักเก็บน้ำจากเมฆหมอกในทะเลทราย"

การดักจับไอน้ำจากหมอกนั้นง่ายอย่างน่าทึ่ง วิธีการเริ่มด้วยการขึงตาข่ายไว้ระหว่างเสา และเมื่อเมฆที่มีความชื้นสูงเคลื่อนผ่านตาข่ายที่มีความละเอียดนั้น หยดน้ำก็จะก่อตัวขึ้น จากนั้นน้ำจะถูกส่งไปยังท่อและถังเก็บน้ำ

คาร์เตอร์กล่าวว่าโดยเฉลี่ยแล้วสามารถกักเก็บน้ำได้ 2 ลิตรต่อตารางเมตรต่อวันในทางตอนเหนือสุดของชิลี ในขณะที่บางแห่งสามารถกักเก็บได้มากถึง 7 ลิตร

ดังนั้นแล้วการดักจับไอน้ำจากหมอกอาจช่วยทำให้ทะเลทรายเขียวขจีขึ้นได้ในอนาคตหรือไม่

คาร์เตอร์กล่าวว่ามีความเป็นไปได้ ทีมของเธอกำลังดำเนินโครงการในทะเลทรายอาตากามาโดยใช้น้ำที่ดับจับได้จากหมอกสำหรับการปลูกพืชแบบไฮโดรโปนิกส์ ซึ่งเป็นการปลูกพืชในสารละลายธาตุอาหารในน้ำแทนที่จะใช้ดิน

อย่างไรก็ดี วิธีนี้ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง ปริมาณน้ำที่สามารถกักเก็บได้นั้นจะน้อยกว่าเมื่อเทียบกับเทคนิคอื่น ๆ และจำเป็นต้องอยู่ในสถานที่ที่มีหมอก ซึ่งโดยปกติแล้วจะอยู่ใกล้กับชายฝั่ง

การกลั่นน้ำทะเลให้เป็นน้ำจืด

เมื่อระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้น การนำน้ำจากทะเลโดยตรงจะสามารถช่วยในเรื่องนี้ได้หรือไม่

แม้ว่าการกลั่นน้ำทะเลจะมีประสิทธิภาพสูง แต่กระบวนการที่ใช้ในปัจจุบันต้องใช้พลังงานสูงมาก โดยมักต้องพึ่งพาเชื้อเพลิงจากฟอสซิล

คริสโตเฟอร์ แซนซอม ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยเดอร์บี กำลังพัฒนาระบบกลั่นน้ำทะเลขนาดเล็กที่ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ โดยใช้กระจกสะท้อนแสงเพื่อรวมแสงอาทิตย์ไปที่ท่อ ซึ่งจะทำให้น้ำทะเลเดือดและแยกเกลือออกมา

แต่เพื่อให้ทันกับความต้องการของมนุษย์ หรือแม้แต่การเปลี่ยนทะเลทรายให้กลายเป็นพื้นที่สีเขียว การกลั่นน้ำทะเลจะต้องทำในขนาดที่ใหญ่มาก

นอกจากนี้ไม่ว่าจะทำด้วยวิธีใดก็จะมีเกลือเหลืออยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งอาจทำลายสิ่งแวดล้อมโดยรอบโรงงานเหล่านี้ได้

แล้วเราควรดำเนินการอย่างไร

ในทางทฤษฎี เราสามารถทำให้ทะเลทรายกลายเป็นพื้นที่เขียวขจีได้ด้วยการเปลี่ยนน้ำทะเลให้เป็นน้ำจืด การดับจับไอน้ำในหมอก หรือแม้กระทั่งการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศในทะเลทราย

แต่ทะเลทรายไม่ได้เลวร้ายโดยพื้นฐาน ทะเลทรายเป็น "ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติบนโลก" หลี่กล่าว "ถ้าทะเลทรายมีความเสถียร ก็ไม่เป็นไร เราสามารถปล่อยมันไว้ที่เดิมได้"

"แทนที่จะพยายามทำให้ทะเลทรายเป็นพื้นที่เขียวขจีหรือนำน้ำไปสู่ทะเลทราย ฉันคิดว่าเราจำเป็นต้องปกป้องสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในนั้น" ซินเนีย กอนซาเลซ คาร์รันซา นักวิทยาศาสตร์ด้านพืชจากมหาวิทยาลัยนอตติงแฮมกล่าว

เธอกล่าวว่าการพยายามทำให้ทะเลทรายกลายเป็นพื้นที่เขียวขจีอาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและผู้คนที่อาศัยอยู่ในนั้นในระยะยาว

"การนำพืชเข้ามาปลูก อาจทำให้เราได้ผลผลิตที่ดีในระยะเวลาหนึ่ง แต่ต้องแลกมาด้วยการใช้น้ำจำนวนมาก และสิ่งที่เราเห็นคือหากคุณใช้น้ำปริมาณมากในการปลูกพืชเหล่านั้น ชุมชนที่อาศัยอยู่รอบทะเลทรายจะเป็นผู้ที่ได้รับผลกระทบ" เธออธิบาย

"ฉันคิดว่าสิ่งที่ดีที่สุดที่เราทำได้คือ การทำความเข้าใจทะเลทรายอย่างแท้จริง เคารพในสิ่งที่มันเป็น และพยายามทำงานร่วมกับมัน" เธอกล่าวทิ้งท้าย

บทความนี้เรียบเรียงมาจากตอนหนึ่งของรายการคราวด์ไซเอนซ์ (CrowdScience ) ที่เผยแพร่ทางบีบีซี เวิลด์ เซอร์วิส