GIS และการเฝ้าระวังระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น
กลไกหลักของการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล
ในบริบทของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change) การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล (Sea-Level Rise) เป็นหนึ่งในประเด็นสิ่งแวดล้อมที่ได้รับความสนใจจากนักวิจัยและผู้กำหนดนโยบายทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศที่มีแนวชายฝั่งยาวและพื้นที่ราบลุ่มติดทะเล เช่น ประเทศไทย การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล (Sea-Level Rise) หมายถึง การที่ระดับน้ำทะเลเฉลี่ยของโลกสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง สาเหตุหลักมี 2 อย่าง
1. การละลายของธารน้ำแข็งและแผ่นน้ำแข็ง (Melting of Glaciers and Ice Sheets)
ธารน้ำแข็งและแผ่นน้ำแข็งในแถบขั้วโลก เช่น แอนตาร์กติกา (Antarctica) และกรีนแลนด์ (Greenland) รวมถึงธารน้ำแข็งภูเขา (Mountain Glaciers) ในภูมิภาคต่าง ๆ กำลังละลายอย่างรวดเร็วจากภาวะโลกร้อน ซึ่งเกิดจากการสะสมของก๊าซเรือนกระจก เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และมีเทน (CH4) ในชั้นบรรยากาศ การละลายของมวลน้ำแข็งเหล่านี้ไม่เพียงแต่เพิ่มปริมาณน้ำจืดที่ไหลลงสู่มหาสมุทร แต่ยังส่งผลกระทบเชิงระบบต่อสมดุลของวงจรน้ำและการไหลเวียนของกระแสน้ำทะเลทั่วโลก (Thermohaline Circulation)
ผลกระทบนี้ถือเป็นการเพิ่มระดับน้ำทะเลแบบ “เพิ่มปริมาณน้ำ (Mass Addition)” ซึ่งเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลเฉลี่ยในระยะยาว
2. การขยายตัวทางความร้อนของน้ำทะเล (Thermal Expansion of Seawater)
กระบวนการอีกประการหนึ่งที่สำคัญไม่แพ้กันคือ “การขยายตัวทางความร้อน” (Thermal Expansion) ซึ่งเกิดจากสมบัติทางฟิสิกส์ของน้ำที่เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ปริมาตรของน้ำก็จะขยายตัว แม้ว่าจะไม่มีการเติมน้ำจากภายนอก การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิน้ำทะเลจากการดูดซับพลังงานความร้อนในบรรยากาศจึงทำให้น้ำทะเลขยายตัว ส่งผลให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น
ข้อมูลจากคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ระบุว่าประมาณ 30–50% ของการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลทั่วโลกในช่วงศตวรรษที่ 20 มีสาเหตุมาจากการขยายตัวทางความร้อนนี้ โดยเฉพาะในช่วงที่ไม่มีการละลายของน้ำแข็งขนาดใหญ่ในระดับมหภาค
บทบาทของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) ในการทำความเข้าใจและรับมือกับระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น
การเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลที่เพิ่มสูงขึ้นในศตวรรษที่ 21 เป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อพื้นที่ชายฝั่งทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศที่มีพื้นที่ราบลุ่มต่ำและประชากรอาศัยอยู่หนาแน่นในบริเวณใกล้ทะเล ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geographic Information System: GIS) จึงกลายเป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยให้ภาควิชาการ หน่วยงานภาครัฐ และผู้วางนโยบายสามารถเข้าใจและจัดการกับความเสี่ยงจากระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ
1. การติดตามการเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่งทะเล
การเปรียบเทียบแผนที่ภูมิประเทศในอดีตกับภาพถ่ายดาวเทียมและข้อมูลเชิงพื้นที่ล่าสุดด้วยเทคโนโลยี GIS ช่วยให้สามารถวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของแนวชายฝั่งได้อย่างต่อเนื่องและแม่นยำ เช่น การร่นถอยของแนวชายฝั่ง การกัดเซาะชายฝั่ง (coastal erosion) หรือการสะสมตัวของตะกอนชายฝั่งในบางพื้นที่ โดยใช้เทคนิคเชิงเปรียบเทียบทางเวลา (temporal analysis) และการวิเคราะห์ภาพจากระยะไกล (Remote Sensing)
งานศึกษาจำนวนมากได้แสดงให้เห็นว่าแนวชายฝั่งของหลายประเทศรวมถึงประเทศไทยกำลังเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว เช่น บริเวณอ่าวไทยฝั่งตะวันออกและตะวันตก ซึ่งมีความเสี่ยงต่อการสูญเสียพื้นที่ดินถาวร การเฝ้าระวังและเก็บข้อมูลด้วย GIS จึงเป็นฐานข้อมูลที่ช่วยให้เกิดความเข้าใจเชิงพื้นที่และนำไปสู่การจัดการที่ยั่งยืน
2. การประเมินพื้นที่เสี่ยงต่ออุทกภัยชายฝั่ง
การใช้ข้อมูลภูมิประเทศที่มีความละเอียดสูง เช่น ข้อมูลจากระบบ LiDAR (Light Detection and Ranging) ร่วมกับข้อมูลระดับน้ำทะเลในอนาคตจากแบบจำลองภูมิอากาศ (climate projection models) ช่วยให้นักวิเคราะห์สามารถใช้ GIS ในการสร้างแผนที่แสดงพื้นที่ที่อยู่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเลในอนาคต เช่น พื้นที่ที่อยู่ต่ำกว่า 2 เมตรจากระดับน้ำทะเลปัจจุบัน
การประมวลผลนี้สามารถใช้สร้างแบบจำลองน้ำท่วม (flood inundation models) ที่มีความแม่นยำ และสามารถแสดงถึงความเสี่ยงต่อชุมชน โรงเรียน โรงพยาบาล และโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ GIS ยังสามารถนำเข้าข้อมูลทางสังคมและประชากรศาสตร์เพื่อวิเคราะห์ความเปราะบางของประชากรกลุ่มต่าง ๆ ต่อภัยพิบัติที่เกิดจากน้ำทะเลหนุน
3. การสนับสนุนการวางแผนเชิงพื้นที่และการปรับตัวของเมือง
GIS ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือกลางที่เชื่อมโยงข้อมูลภูมิศาสตร์หลายประเภทเพื่อสนับสนุนกระบวนการวางแผนเมืองและการพัฒนาเชิงพื้นที่ในระยะยาว หน่วยงานด้านการวางผังเมืองสามารถใช้ข้อมูลจาก GIS เพื่อกำหนดเขตปลอดภัยจากน้ำท่วม การจัดโซนการใช้ประโยชน์ที่ดิน (zoning) และการจัดวางโครงสร้างพื้นฐาน เช่น ถนน เขื่อน หรือกำแพงกันคลื่น โดยพิจารณาร่วมกับแนวโน้มระดับน้ำทะเลและความเปราะบางของพื้นที่
นอกจากนี้ GIS ยังสามารถประยุกต์ใช้ในการวางแผนฟื้นฟูระบบนิเวศชายฝั่ง เช่น การปลูกป่าชายเลนเพื่อเป็นแนวกันคลื่นธรรมชาติ หรือการบริหารพื้นที่ลุ่มต่ำด้วยแนวคิด “การอยู่ร่วมกับน้ำ” (Living with Water) ซึ่งเป็นแนวทางการปรับตัวที่เน้นความยืดหยุ่น (resilience) มากกว่าการควบคุมน้ำเพียงอย่างเดียว
ความสำคัญของการเฝ้าระวังระดับน้ำทะเลและบทบาทของ GIS: ข้อพิจารณาเชิงวิชาการ
การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล: ภัยคุกคามระดับโลกที่ส่งผลกระทบต่อประเทศไทย
การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล (Sea-Level Rise) ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายในหมู่นักวิทยาศาสตร์ว่าเป็นหนึ่งในผลกระทบสำคัญของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change) โดยเฉพาะต่อประเทศที่มีพื้นที่ชายฝั่งกว้างขวางและพื้นที่ราบลุ่มติดทะเล เช่น ประเทศไทย
จากข้อมูลของรายงาน IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) และงานวิจัยท้องถิ่นจาก GISTDA พบว่าหลายพื้นที่ในภาคกลางและกรุงเทพมหานครมีความสูงจากระดับน้ำทะเลเพียงเล็กน้อย ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดน้ำท่วมถาวรในอนาคต หากไม่มีมาตรการเชิงป้องกันและการวางแผนที่เหมาะสม
ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นไม่เพียงแต่คุกคามที่อยู่อาศัยของประชากร แต่ยังส่งผลกระทบต่อเศรษฐกิจ ภาคเกษตรกรรม การท่องเที่ยว และระบบนิเวศชายฝั่งที่มีความเปราะบาง การละเลยภัยนี้อาจนำไปสู่ผลลัพธ์เชิงโครงสร้างที่ยากต่อการฟื้นฟูในอนาคต
GIS: เครื่องมือเชิงยุทธศาสตร์เพื่อการปรับตัวอย่างยั่งยืน
ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) ได้รับการยอมรับว่าเป็นเครื่องมือสำคัญในการบูรณาการข้อมูลภูมิศาสตร์กับการวิเคราะห์เชิงพื้นที่ เพื่อสนับสนุนการตัดสินใจอย่างมีประสิทธิภาพในระดับท้องถิ่นและระดับชาติ ด้วยศักยภาพในการประมวลผลข้อมูลหลากหลายประเภท GIS สามารถวิเคราะห์แนวโน้ม พยากรณ์ความเสี่ยง และจำลองสถานการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างเป็นระบบ
ในบริบทของการปรับตัวต่อระดับน้ำทะเลที่เพิ่มสูงขึ้น GIS ช่วยให้เราสามารถ:
- ประเมินความเสี่ยงของพื้นที่เฉพาะเจาะจง
- วางแผนโครงสร้างพื้นฐานที่สอดคล้องกับภูมิประเทศ
- วางแนวนโยบายการจัดการที่ดินและการใช้พื้นที่
- เสริมสร้างการมีส่วนร่วมของชุมชนผ่านการสื่อสารข้อมูลด้วยภาพ
การฝึกฝนและเผยแพร่ความรู้ด้าน GIS จึงเป็นกลไกหนึ่งในการเสริมศักยภาพของนักวิชาการ นักวางแผน และผู้มีส่วนเกี่ยวข้อง เพื่อรับมือกับภัยพิบัติที่ทวีความรุนแรงขึ้นเรื่อย ๆ
สรุป: GIS กับความมั่นคงของมนุษยชาติและสิ่งแวดล้อม
ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ไม่ได้เป็นเพียงเทคโนโลยีเพื่อสร้างแผนที่เชิงวิชาชีพเท่านั้น หากแต่เป็นเครื่องมือเพื่อ “มองเห็นอนาคต” และ “วางแผนการอยู่ร่วมกับธรรมชาติ” อย่างมีวิสัยทัศน์ การบูรณาการ GIS กับองค์ความรู้ด้านสิ่งแวดล้อมและสังคม จะเป็นแนวทางสำคัญในการสร้างระบบการพัฒนาที่ยั่งยืน (Sustainable Development)