‘เขื่อน’ ทำ ‘ขั้วโลก’ เคลื่อนที่ 1 เมตร โลกพยายามปรับสมดุล

ในช่วง 200 ปีที่ผ่านมา มนุษย์เริ่มสร้าง “เขื่อน” เพื่อกักเก็บน้ำ เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ มีการประมาณการว่าปัจจุบันมีเขื่อนหลายแสนแห่งทั่วโลก และดูเหมือนว่าเขื่อนเหล่านี้ทำให้ขั้วโลกเคลื่อนที่ไปแล้ว 1 เมตร

โลกหมุนไปตลอดเวลา และก็มีบางครั้งส่ายไปส่ายมาบ้าง แม้เราจะเข้าใจว่าขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้เป็นจุดคงที่ แต่ขั้วโลกทั้งสองไม่ได้ยึดโยงกันอย่างแน่นหนา เมื่อเวลาผ่านไป ขั้วโลกจะเคลื่อนตัวเล็กน้อย โดยได้รับอิทธิพลจากการกระจายตัวของมวลสารทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นการละลายของแผ่นน้ำแข็ง แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนตัว และมหาสมุทรขยายตัว แต่บัดนี้ นักวิจัยได้เปิดเผยว่า การสร้างเขื่อนของมนุษย์ก็มีส่วนให้การหมุนของโลกเปลี่ยนไปเช่นกัน

จากการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Geophysical Research Letters พบว่าปรากฏการณ์นี้ได้ทำให้แกนหมุนของโลกเคลื่อนตัวไปมากกว่า 1 เมตร นับตั้งแต่ปี 1835 โดยเหตุการณ์ใหญ่ที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของแกนโลกโดยที่เกิดจากฝีมือมนุษย์ ครั้งแรกเกิดขึ้นในการสร้างเขื่อนครั้งใหญ่ในอเมริกาเหนือและยุโรปช่วงศตวรรษที่ 19 จนถึงต้นศตวรรษที่ 20 ส่วนครั้งที่สองเป็นการสร้างเขื่อนยักษ์ในเอเชียและแอฟริกาตะวันออกในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20

การสร้างเขื่อนทำให้ขั้วโลกเคลื่อนตัว

การเคลื่อนตัวของขั้วโลกที่แท้จริง (True Polar Wander) หมายถึง การเคลื่อนตัวของเปลือกโลกชั้นนอกที่เป็นของแข็งเทียบกับแกนหมุน การเคลื่อนที่นี้เกิดขึ้นเมื่อมวลบนพื้นผิวโลกเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ

เปรียบเทียบโลกเป็นเหมือนลูกบาสเกตบอลที่กำลังหมุนอยู่ เมื่อวางก้อนดินเหนียวไว้ด้านหนึ่ง แล้วลูกบอลจะขยับเล็กน้อยเพื่อรักษาสมดุลของน้ำหนักส่วนเกิน เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นบนโลก เปลือกโลกแข็งจะปรับตำแหน่งโดยเคลื่อนที่สัมพันธ์กับแกนหมุน จากนั้นขั้วโลกจะเคลื่อนผ่านตำแหน่งใหม่บนพื้นผิว

โดยทั่วไปแล้ว ปรากฏการณ์นี้เชื่อมโยงกับกระบวนการทางธรรมชาติ เช่น การละลายของธารน้ำแข็ง แต่การศึกษาของนาตาชา วาเลนซิค และทีมงานจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด แสดงให้เห็นว่ากิจกรรมของมนุษย์ โดยเฉพาะการกักเก็บน้ำจากการสร้างเขื่อน ได้กลายเป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งในการทำให้ตำแหน่งขั้วโลกเปลี่ยนไป

“เมื่อเรากักเก็บน้ำไว้ในเขื่อน ไม่เพียงแต่จะดึงน้ำออกจากมหาสมุทร จนทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกลดลงเท่านั้น แต่ยังกระจายมวลไปทั่วโลกในรูปแบบที่แตกต่างกันอีกด้วย มวลน้ำเหล่านี้จากเดิมอยู่ในมหาสมุทรกลับถูกกักเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำนิ่งที่กระจายอยู่ทั่วทุกทวีป” วาเลนซิคกล่าว

นักวิจัยจัดทำแผนที่แหล่งกักเก็บน้ำของอ่างเก็บน้ำเทียม 6,862 แห่ง ตั้งแต่ปี 1835-2011 โดยใช้ข้อมูลจากฐานข้อมูลอ่างเก็บน้ำและเขื่อนทั่วโลก (GRanD) จากการวิเคราะห์เขื่อนเผยให้เห็นการเคลื่อนตัวของขั้วโลกโลกอย่างไม่เป็นเชิงเส้นอย่างชัดเจน

ตั้งแต่ปี 1835-1954 การสร้างเขื่อนส่วนใหญ่อยู่ในอเมริกาเหนือและยุโรป ส่งผลให้ขั้วโลกเหนือเคลื่อนตัวไปทางละติจูด 103.4 องศาตะวันออก ประมาณ 8 นิ้ว ซึ่งผ่านรัสเซียและบางส่วนของเอเชีย

หลังจากปี 1954 รูปแบบการก่อสร้างเขื่อนได้เปลี่ยนไป มีโครงการขนาดใหญ่เกิดขึ้นทั่วแอฟริกาตะวันออกและเอเชีย ส่งผลให้ขั้วโลกเปลี่ยนทิศทาง เคลื่อนตัว 22.5 นิ้วไปทาง -117.5 องศาตะวันออกโดยประมาณ ผ่านทางฝั่งตะวันตกของสหรัฐและเข้าสู่แปซิฟิกใต้ ทำให้การเคลื่อนที่ของขั้วโลกมีความแปรปรวนอย่างมาก ซึ่งได้รับอิทธิพลจากขนาดและตำแหน่งของเขื่อนที่สร้างขึ้นในช่วงเวลาต่าง ๆ

ตลอดระยะเวลาการศึกษา ขั้วโลกมีการเคลื่อนตัวประมาณ 44.6 นิ้ว โดย 40.9 นิ้วของการเคลื่อนตัวดังกล่าวเกิดขึ้นในช่วงศตวรรษที่ 20 การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าโครงสร้างพื้นฐานสมัยใหม่ที่เกิดจากฝีมือมนุษย์ กลายเป็นปัจจัยสำคัญในการวางตัวของโลก มากกว่ากระบวนการทางธรรมชาติในระยะยาวเพียงอย่างเดียว

การกักเก็บน้ำจากเขื่อนและระดับน้ำทะเล

ระดับน้ำทะเลทั่วโลกกำลังเพิ่มสูงขึ้นในปัจจุบัน แต่การสร้างอ่างเก็บน้ำในช่วงศตวรรษที่ 20 ช่วยชะลอการลดระดับน้ำทะเลได้น้อยลง โดยนักวิจัยพบว่าเขื่อน 6,862 แห่งในการศึกษานี้ทำให้ระดับน้ำทะเลลดลง 0.86 นิ้ว ระหว่างปี 1900-2011

แม้ระดับน้ำจากการกักเก็บน้ำในเขื่อนเล็กจะเล็กน้อย เมื่อเทียบกับการเพิ่มขึ้นที่เกิดจากการละลายของธารน้ำแข็งและมหาสมุทรที่อุ่นขึ้น แต่ก็ทำให้การคำนวณมีความซับซ้อน

“รูปทรงของระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นจะเปลี่ยนไป ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่คุณสร้างเขื่อนและอ่างเก็บน้ำ นี่จึงเป็นอีกหนึ่งปัจจัยที่เราต้องพิจารณา เพราะการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจมีขนาดใหญ่และมีนัยสำคัญมาก” วาเลนซิคกล่าว

ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 อัตราการเคลื่อนตัวของขั้วโลกเฉลี่ยจากเขื่อนอยู่ที่ประมาณ 0.12 นิ้วต่อปี แต่เมื่อเข้าสู่ครึ่งหลัง อัตรานี้เพิ่มขึ้นเป็น 0.37 นิ้วต่อปี ซึ่งเพิ่มขึ้น 3 เท่า การเปลี่ยนแปลงของขั้วโลกสะท้อนถึงการขยายตัวอย่างรวดเร็วของการสร้างเขื่อนหลังปี 1950

งานวิจัยในปี 2008 ประเมินผลกระทบของการเคลื่อนตัวของขั้วโลกที่เกิดจากเขื่อนไว้ว่ามีการเคลื่อนตัวเฉลี่ย -0.06 นิ้วต่อปีในทิศตะวันออก และ -0.31 นิ้วต่อปีไปทางเหนือตลอดศตวรรษที่ 20 ซึ่งต่ำกว่าความเป็นจริง เพราะงานวิจัยของวาเลนซิคพบว่าที่จริงแล้วอยู่ที่ -0.12 นิ้วต่อปี และ -0.09 นิ้วต่อปี ตามลำดับ ความแตกต่างนี้มีความสำคัญเนื่องจากช่วยปรับสมดุลงบประมาณของการเคลื่อนตัวของขั้วโลก

งานวิจัยนี้เผยให้เห็นว่าโครงสร้างพื้นฐานอย่างเขื่อน หนึ่งในเครื่องมือที่ใช้กันมากที่สุดของอารยธรรมมนุษย์ ได้เปลี่ยนแปลงภูมิศาสตร์ของโลกที่กำลังหมุนอยู่นี้ไปอย่างสิ้นเชิง เขื่อนทุกแห่ง ประตูระบายน้ำทุกบาน ล้วนเป็นส่วนหนึ่งของโมเมนตัมของโลก น้ำที่เราย้ายมาไว้บนบกไม่ได้แค่เปลี่ยนแปลงแม่น้ำเท่านั้น แต่มันกระตุ้นการหมุนของโลก กระจายน้ำหนักของน้ำ และมีส่วนช่วยอย่างเงียบเชียบต่อดาวเคราะห์ดวงนี้ แม้ในขณะที่โลกหมุนอยู่ก็ไม่เคยหยุดนิ่งอย่างแท้จริง

ที่มา: Earth, IFL Science, Live Science