ฝนสร้างป่า หรือ ป่าสร้างฝน?
เขียนโดย นณณ์ Authenticated user เมื่อ 8 กรกฎาคม 2558
โดย ดร.นณณ์ ผาณิตวงศ์
ความเข้าใจทั่วไปทางวิทยาศาสตร์ในอดีต จะเชื่อกันว่า มีป่าอยู่ตรงนั้น เนื่องจากตรงนั้นมีฝน โดยฝนนั้นเกิดขึ้นจากการสภาพสิ่งแวดล้อม ทิศทางการพัดของลม และ กระแสน้ำ ฝนมาจากน้ำทะเลที่ระเหยกลายเป็นเมฆแล้วลมพัดเข้ามาตกในแผ่นดิน เช่นประเทศไทยนั้นก็ฝนตกเนื่องจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้หรือพายุหมุนเขตร้อนจากฝั่งตะวันออก โดยไม่ได้เกี่ยวว่าตรงนี้มีป่าหรือไม่ ความเชื่อนี้สรุปได้ว่า “มีฝนจึงมีป่า” ความรู้นี้จึงนำไปสู่ความเชื่อที่ว่าถึงแม้ว่าเดิมทีตรงนั้นจะมีป่าอยู่ การตัดไม้ทำลายป่าก็ไม่ทำให้ฝนตกน้อยลงเนื่องจากป่าไม้ไม่ได้ทำให้ฝนตก
อย่างไรก็ดี การศึกษาเพิ่มเติมในระยะหลังๆและการทำความเข้าใจกับกระบวนการฝนตกมากขึ้น ทำให้เราทราบว่าการมีป่าไม้ก็อาจจะทำให้ฝนตกเพิ่มขึ้นเช่นกัน เช่น การคายน้ำของต้นไม้นั้น ก็สามารถช่วยเพิ่มปริมาณเมฆในพื้นที่ได้ และการที่มีป่าไม้ปกคลุมก็ทำให้ลมที่พัดเอาความชื้นมาในแนวราบชะลอตัวลงเมื่อพัดมาเจอต้นไม้สูงๆ ก็จะทำให้บริเวณนั้นมีฝนตกมากขึ้น ซึ่งความรู้เหล่านี้ก็ยังไม่ถือว่าเป็นกระบวนที่เหนือความคาดหมายอะไร จนกระทั่งเมื่อ 6-7 ปีที่แล้ว มีนักวิทยาศาสตร์ได้เสนอทฤษฏีใหม่ ซึ่งขัดแย้งกับความรู้ดั้งเดิมเลยว่า “ป่าทำให้เกิดฝนตก”
กระบวนการนี้ถูกตั้งชื่อว่า Biotic Pump แปลเป็นไทยคงได้ประมาณว่าเครื่องสูบชีวภาพ โดยมีคนเอาไปตั้งชื่อต่อว่า River of the sky หรือ สายน้ำแห่งท้องฟ้า กระบวนการนี้เป็นอย่างไร?
อธิบายได้ง่ายๆด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่ได้ซับซ้อนดังนี้
1. ลมจะพัดจากบริเวณที่มีแรงกดอากาศสูงไปสู่บริเวณที่มีแรงกดอากาศต่ำ
2. แสงอาทิตย์ระเหยน้ำจากทะเลให้กลายเป็นไอน้ำแต่...
3. ต้นไม้ในป่าที่สมบูรณ์คายน้ำได้เป็นปริมาณมากกว่าการระเหยของน้ำจากทะเล
4. น้ำมีความหนาแน่นมากกว่าไอน้ำ คือ สังเกตเวลาน้ำเดือดไอน้ำจะดันตัวเองออกมาจากหม้อ ดังนั้นในทางกลับกันเมื่อ....
5. ต้นไม้คายน้ำออกมาในรูปของไอน้ำ ไอน้ำจะลอยตัวขึ้นจนเจอความเย็นก็จะกลั่นตัวกลายเป็นน้ำ เมื่อมีการเปลี่ยนรูปจากไอกลายเป็นของเหลว ขนาดของน้ำก็เล็กลง ทำให้เกิดช่องว่างเป็นแรงกดอากาศต่ำอยู่เหนือป่า
6. แรงกดอากาศต่ำเหนือผืนป่าก็จะดึงเอาลมและไอน้ำจากทะเลเข้ามาสู่บริเวณที่มีป่า เกิดเป็นฝนตกเพิ่มขึ้นอีก
7. ลมที่ฝนตกไปแล้วเมื่อแห้งไม่มีไอน้ำก็ลอยตัวขึ้นวนออกไปสู่ทะเลเหมือนเดิม
8. วนไปอย่างนี้เรื่อยๆ
ด้วยกระบวนการดังกล่าวนี้ ผู้เสนอทฤษฏีเชื่อว่า การมีป่าก่อให้เกิดฝนเช่นกัน และอธิบายว่าป่าที่เกิดห่างไกลจากแนวชาวฝั่งมากๆอย่างตอนในของป่าแอมะซอนหรือป่าในคองโก้ ก็ได้รับฝนด้วยรูปแบบนี้ เพราะเชื่อว่าลำพังแรงลมพัดอย่างเดียวคงไม่สามารถพัดความชื้นจากทะเลเข้าไปได้ไกลขนาดนั้น
ถามว่าทฤษฏีนี้ได้รับการยอมรับแค่ไหน? ก็ต้องบอกว่าเนื่องจากเป็นทฤษฏีที่ใหม่และยังไม่มีหลักฐานยืนยันมากนัก ก็จึงเป็นทฤษฏีที่มีการถกเถียงอยู่ แต่ถามว่าโดยหลักการแล้วมีความเป็นไปได้ไหม? ก็ต้องยอมรับว่าเป็นไปได้สูงมากและก็ยังไม่มีใครสามารถที่จะหักล้างกระบวนการนี้ได้
ย้อนกลับเข้ามาดูในประเทศไทยบ้าง ปัจจุบันประเทศไทยเหลือพื้นที่ป่าไม้อยู่ประมาณร้อยละ 30 ของพื้นที่ โดยเฉพาะในภาคเหนือซึ่งเป็นแหล่งต้นน้ำลำธารนั้นก็สูญเสียป่าไปเป็นจำนวนมาก ถ้าทฤษฏี Biotic Pump เป็นเรื่องจริง ก็จะสามารถอธิบายได้ว่าทำไมฝนจึงตกน้อยลงในบ้านเรา
นอกจากป่าอาจจะทำให้ฝนตกเพิ่มขึ้นแล้ว ป่ายังช่วยดูดซับให้น้ำค่อยๆไหลออกมาจากป่าตลอดปี ถ้าหากมีป่าที่สมบูรณ์ปริมาณน้ำท่าก็จะมีความมั่นคงกว่าพื้นที่แห้งๆ พออธิบายอย่างนี้ผมก็พบบทความที่เขียนทำนองว่า สมัยอยุธยาป่าไม้บ้านเราก็ยังสมบูรณ์ดี ก็ยังเรียนกันว่ามีน้ำหลากน้ำท่วมนี่ อันนี้จึงขออธิบายต่อว่าพื้นที่จังหวัดอยุธยา กทม. และ ที่ราบลุ่มภาคกลางทั้งหมด เป็นพื้นที่ราบริมแม่น้ำขนาดใหญ่ เป็นธรรมชาติของพื้นที่อยู่แล้วที่น้ำจะหลากท่วม ดังนั้นการที่จะบอกว่ามีป่าน้ำก็ยังท่วม มีไม่มีก็เหมือนกันจึงไม่ใช่คำพูดที่สื่ออะไรได้ ถ้าอ่านบทความเก่าๆ แค่ในช่วงอายุคนรุ่นปู่ย่าของพวกเราที่อาศัยอยู่ในภาคกลาง ก็จะยอมรับกันดีว่าถึงฤดูน้ำก็ค่อยๆหลากมาแล้วก็ค่อยๆลดไป การมีป่ายังไงก็ผ่อนหนักเป็นเบาเพราะน้ำส่วนหนึ่งถูกป่าเก็บไว้ ไม่ใช่ไหลมาท่วมหลากทีละมากมายเหมือนในปัจจุบัน การมีเขื่อนขนาดใหญ่ช่วยกักเก็บและปล่อยน้ำในช่วงไม่กี่สิบปีหลังนี้ทำให้น้ำท่วมทุ่งภาคกลางน้อยลง จนกลายเป็นความเคยชินว่าน้ำไม่ควรท่วม ทั้งๆที่จริงๆแล้วน้ำท่วมที่ราบลุ่มภาคกลางมาโดยตลอด
ในปีที่น้ำมามากจนเกินไป หรือการบริหารจัดการน้ำในเขื่อนไม่ดีพอ น้ำจึงท่วม ถามว่าสร้างเขื่อนเพิ่มอีกจะช่วยได้ไหม? ก็อยากจะชี้แจงว่าพื้นที่สร้างเขื่อนขนาดใหญ่ๆที่เหมาะสม คุ้มค่าแก่การลงทุนและจัดการน้ำได้ดีๆ หมดไปแล้ว เราจะสร้างก็สร้างได้แต่เขื่อนขนาดเล็กแล้วก็ไปสร้างในป่าอย่างเขื่อนแม่วงก์ ซึ่งไม่คุ้มค่าทั้งทางด้านการสูญเสียพื้นที่ป่าและประโยชน์ที่จะได้รับ การแก้ปัญหาน้ำท่วมน้ำแล้งจึงไม่ใช่การสร้างเขื่อนขนาดใหญ่แล้วไปทำลายป่า แต่เป็นการสร้างพื้นที่แก้มลิงในพื้นที่ลุ่มที่มีน้ำหลากเพื่อกักเก็บน้ำ และสร้างแหล่งน้ำขนาดเล็ก ให้เพียงพอต่อการใช้ภายในพื้นที่ของตัวเองมากกว่า
อ้างอิง:
Makarieva, A. M., Gorshkov, V. G., Sheil, D., Nobre, A. D., and Li, B.-L.: Where do winds come from? A new theory on how water vapor condensation influences atmospheric pressure and dynamics, Atmos. Chem. Phys., 13, 1039-1056, doi:10.5194/acp-13-1039-2013, 2013.
ความเข้าใจทั่วไปทางวิทยาศาสตร์ในอดีต จะเชื่อกันว่า มีป่าอยู่ตรงนั้น เนื่องจากตรงนั้นมีฝน โดยฝนนั้นเกิดขึ้นจากการสภาพสิ่งแวดล้อม ทิศทางการพัดของลม และ กระแสน้ำ ฝนมาจากน้ำทะเลที่ระเหยกลายเป็นเมฆแล้วลมพัดเข้ามาตกในแผ่นดิน เช่นประเทศไทยนั้นก็ฝนตกเนื่องจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้หรือพายุหมุนเขตร้อนจากฝั่งตะวันออก โดยไม่ได้เกี่ยวว่าตรงนี้มีป่าหรือไม่ ความเชื่อนี้สรุปได้ว่า “มีฝนจึงมีป่า” ความรู้นี้จึงนำไปสู่ความเชื่อที่ว่าถึงแม้ว่าเดิมทีตรงนั้นจะมีป่าอยู่ การตัดไม้ทำลายป่าก็ไม่ทำให้ฝนตกน้อยลงเนื่องจากป่าไม้ไม่ได้ทำให้ฝนตก
อย่างไรก็ดี การศึกษาเพิ่มเติมในระยะหลังๆและการทำความเข้าใจกับกระบวนการฝนตกมากขึ้น ทำให้เราทราบว่าการมีป่าไม้ก็อาจจะทำให้ฝนตกเพิ่มขึ้นเช่นกัน เช่น การคายน้ำของต้นไม้นั้น ก็สามารถช่วยเพิ่มปริมาณเมฆในพื้นที่ได้ และการที่มีป่าไม้ปกคลุมก็ทำให้ลมที่พัดเอาความชื้นมาในแนวราบชะลอตัวลงเมื่อพัดมาเจอต้นไม้สูงๆ ก็จะทำให้บริเวณนั้นมีฝนตกมากขึ้น ซึ่งความรู้เหล่านี้ก็ยังไม่ถือว่าเป็นกระบวนที่เหนือความคาดหมายอะไร จนกระทั่งเมื่อ 6-7 ปีที่แล้ว มีนักวิทยาศาสตร์ได้เสนอทฤษฏีใหม่ ซึ่งขัดแย้งกับความรู้ดั้งเดิมเลยว่า “ป่าทำให้เกิดฝนตก”
กระบวนการนี้ถูกตั้งชื่อว่า Biotic Pump แปลเป็นไทยคงได้ประมาณว่าเครื่องสูบชีวภาพ โดยมีคนเอาไปตั้งชื่อต่อว่า River of the sky หรือ สายน้ำแห่งท้องฟ้า กระบวนการนี้เป็นอย่างไร?
อธิบายได้ง่ายๆด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่ได้ซับซ้อนดังนี้
1. ลมจะพัดจากบริเวณที่มีแรงกดอากาศสูงไปสู่บริเวณที่มีแรงกดอากาศต่ำ
2. แสงอาทิตย์ระเหยน้ำจากทะเลให้กลายเป็นไอน้ำแต่...
3. ต้นไม้ในป่าที่สมบูรณ์คายน้ำได้เป็นปริมาณมากกว่าการระเหยของน้ำจากทะเล
4. น้ำมีความหนาแน่นมากกว่าไอน้ำ คือ สังเกตเวลาน้ำเดือดไอน้ำจะดันตัวเองออกมาจากหม้อ ดังนั้นในทางกลับกันเมื่อ....
5. ต้นไม้คายน้ำออกมาในรูปของไอน้ำ ไอน้ำจะลอยตัวขึ้นจนเจอความเย็นก็จะกลั่นตัวกลายเป็นน้ำ เมื่อมีการเปลี่ยนรูปจากไอกลายเป็นของเหลว ขนาดของน้ำก็เล็กลง ทำให้เกิดช่องว่างเป็นแรงกดอากาศต่ำอยู่เหนือป่า
6. แรงกดอากาศต่ำเหนือผืนป่าก็จะดึงเอาลมและไอน้ำจากทะเลเข้ามาสู่บริเวณที่มีป่า เกิดเป็นฝนตกเพิ่มขึ้นอีก
7. ลมที่ฝนตกไปแล้วเมื่อแห้งไม่มีไอน้ำก็ลอยตัวขึ้นวนออกไปสู่ทะเลเหมือนเดิม
8. วนไปอย่างนี้เรื่อยๆ
ด้วยกระบวนการดังกล่าวนี้ ผู้เสนอทฤษฏีเชื่อว่า การมีป่าก่อให้เกิดฝนเช่นกัน และอธิบายว่าป่าที่เกิดห่างไกลจากแนวชาวฝั่งมากๆอย่างตอนในของป่าแอมะซอนหรือป่าในคองโก้ ก็ได้รับฝนด้วยรูปแบบนี้ เพราะเชื่อว่าลำพังแรงลมพัดอย่างเดียวคงไม่สามารถพัดความชื้นจากทะเลเข้าไปได้ไกลขนาดนั้น
ถามว่าทฤษฏีนี้ได้รับการยอมรับแค่ไหน? ก็ต้องบอกว่าเนื่องจากเป็นทฤษฏีที่ใหม่และยังไม่มีหลักฐานยืนยันมากนัก ก็จึงเป็นทฤษฏีที่มีการถกเถียงอยู่ แต่ถามว่าโดยหลักการแล้วมีความเป็นไปได้ไหม? ก็ต้องยอมรับว่าเป็นไปได้สูงมากและก็ยังไม่มีใครสามารถที่จะหักล้างกระบวนการนี้ได้
ย้อนกลับเข้ามาดูในประเทศไทยบ้าง ปัจจุบันประเทศไทยเหลือพื้นที่ป่าไม้อยู่ประมาณร้อยละ 30 ของพื้นที่ โดยเฉพาะในภาคเหนือซึ่งเป็นแหล่งต้นน้ำลำธารนั้นก็สูญเสียป่าไปเป็นจำนวนมาก ถ้าทฤษฏี Biotic Pump เป็นเรื่องจริง ก็จะสามารถอธิบายได้ว่าทำไมฝนจึงตกน้อยลงในบ้านเรา
นอกจากป่าอาจจะทำให้ฝนตกเพิ่มขึ้นแล้ว ป่ายังช่วยดูดซับให้น้ำค่อยๆไหลออกมาจากป่าตลอดปี ถ้าหากมีป่าที่สมบูรณ์ปริมาณน้ำท่าก็จะมีความมั่นคงกว่าพื้นที่แห้งๆ พออธิบายอย่างนี้ผมก็พบบทความที่เขียนทำนองว่า สมัยอยุธยาป่าไม้บ้านเราก็ยังสมบูรณ์ดี ก็ยังเรียนกันว่ามีน้ำหลากน้ำท่วมนี่ อันนี้จึงขออธิบายต่อว่าพื้นที่จังหวัดอยุธยา กทม. และ ที่ราบลุ่มภาคกลางทั้งหมด เป็นพื้นที่ราบริมแม่น้ำขนาดใหญ่ เป็นธรรมชาติของพื้นที่อยู่แล้วที่น้ำจะหลากท่วม ดังนั้นการที่จะบอกว่ามีป่าน้ำก็ยังท่วม มีไม่มีก็เหมือนกันจึงไม่ใช่คำพูดที่สื่ออะไรได้ ถ้าอ่านบทความเก่าๆ แค่ในช่วงอายุคนรุ่นปู่ย่าของพวกเราที่อาศัยอยู่ในภาคกลาง ก็จะยอมรับกันดีว่าถึงฤดูน้ำก็ค่อยๆหลากมาแล้วก็ค่อยๆลดไป การมีป่ายังไงก็ผ่อนหนักเป็นเบาเพราะน้ำส่วนหนึ่งถูกป่าเก็บไว้ ไม่ใช่ไหลมาท่วมหลากทีละมากมายเหมือนในปัจจุบัน การมีเขื่อนขนาดใหญ่ช่วยกักเก็บและปล่อยน้ำในช่วงไม่กี่สิบปีหลังนี้ทำให้น้ำท่วมทุ่งภาคกลางน้อยลง จนกลายเป็นความเคยชินว่าน้ำไม่ควรท่วม ทั้งๆที่จริงๆแล้วน้ำท่วมที่ราบลุ่มภาคกลางมาโดยตลอด
ในปีที่น้ำมามากจนเกินไป หรือการบริหารจัดการน้ำในเขื่อนไม่ดีพอ น้ำจึงท่วม ถามว่าสร้างเขื่อนเพิ่มอีกจะช่วยได้ไหม? ก็อยากจะชี้แจงว่าพื้นที่สร้างเขื่อนขนาดใหญ่ๆที่เหมาะสม คุ้มค่าแก่การลงทุนและจัดการน้ำได้ดีๆ หมดไปแล้ว เราจะสร้างก็สร้างได้แต่เขื่อนขนาดเล็กแล้วก็ไปสร้างในป่าอย่างเขื่อนแม่วงก์ ซึ่งไม่คุ้มค่าทั้งทางด้านการสูญเสียพื้นที่ป่าและประโยชน์ที่จะได้รับ การแก้ปัญหาน้ำท่วมน้ำแล้งจึงไม่ใช่การสร้างเขื่อนขนาดใหญ่แล้วไปทำลายป่า แต่เป็นการสร้างพื้นที่แก้มลิงในพื้นที่ลุ่มที่มีน้ำหลากเพื่อกักเก็บน้ำ และสร้างแหล่งน้ำขนาดเล็ก ให้เพียงพอต่อการใช้ภายในพื้นที่ของตัวเองมากกว่า
อ้างอิง:
Makarieva, A. M., Gorshkov, V. G., Sheil, D., Nobre, A. D., and Li, B.-L.: Where do winds come from? A new theory on how water vapor condensation influences atmospheric pressure and dynamics, Atmos. Chem. Phys., 13, 1039-1056, doi:10.5194/acp-13-1039-2013, 2013.
