GIS กับการทำแผนที่คาร์บอนฟุตพริ้นต์ (Carbon Footprint Mapping)
GIS กับการทำแผนที่คาร์บอนฟุตพริ้นต์ (Carbon Footprint Mapping)
ความสำคัญของการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
ในยุคที่โลกเผชิญกับวิกฤตการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างเร่งด่วน การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gases: GHGs) โดยเฉพาะก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ได้กลายเป็นวาระระดับโลก ทั้งในระดับนโยบายระหว่างประเทศ เช่น ความตกลงปารีส (Paris Agreement) ไปจนถึงการดำเนินการในระดับท้องถิ่น
การวิเคราะห์และติดตามแหล่งกำเนิดของการปล่อยก๊าซเหล่านี้จึงมีความสำคัญยิ่ง และเครื่องมือหนึ่งที่ทรงพลังและได้รับการยอมรับในปัจจุบันคือ ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geographic Information System: GIS) ซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อสร้าง “แผนที่คาร์บอนฟุตพริ้นต์” (Carbon Footprint Mapping) เพื่อประเมินและติดตามการปล่อยคาร์บอนเชิงพื้นที่อย่างแม่นยำ
คาร์บอนฟุตพริ้นต์คืออะไร?
คาร์บอนฟุตพริ้นต์ หมายถึง ปริมาณก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดที่ปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศอันเนื่องมาจากกิจกรรมของมนุษย์ ซึ่งคำนวณเป็นค่าคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่า (CO₂-equivalent) แหล่งที่มาหลัก ได้แก่:
- การขนส่ง (Transport) การเคลื่อนย้ายผู้คนและสินค้าโดยยานพาหนะ เช่น รถยนต์ รถบรรทุก รถไฟ เครื่องบิน และเรือ ล้วนมีส่วนในการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากเครื่องยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเป็นแหล่งปล่อย CO₂ ที่สำคัญในเขตเมืองและทางหลวงหลัก
- ภาคอุตสาหกรรม (Industry) รวมถึงกระบวนการผลิตในโรงงาน เช่น เหล็ก ปูนซีเมนต์ เคมีภัณฑ์ และการกลั่นน้ำมัน ซึ่งใช้พลังงานจำนวนมากและมักพึ่งพาแหล่งพลังงานจากฟอสซิล นอกจากนี้ยังรวมถึงการปล่อยก๊าซจากปฏิกิริยาเคมีในกระบวนการผลิตโดยตรง
- ภาคเกษตรกรรม (Agriculture) มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกหลายชนิด เช่น มีเทน (CH₄) จากการเลี้ยงสัตว์และการปลูกข้าว และไนตรัสออกไซด์ (N₂O) จากการใช้ปุ๋ยเคมี การจัดการดินและน้ำที่ไม่เหมาะสมสามารถเพิ่มการปล่อยคาร์บอนได้อย่างมาก
- การผลิตพลังงาน (Energy Production) เป็นแหล่งปล่อยคาร์บอนที่ใหญ่ที่สุดระดับโลก โดยเฉพาะจากโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหิน น้ำมัน หรือก๊าซธรรมชาติ การเปลี่ยนไปใช้พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ ลม หรือชีวมวล จึงมีบทบาทสำคัญในการลดคาร์บอนฟุตพริ้นต์โดยรวม
ข้อมูลเหล่านี้มักถูกบันทึกในรูปแบบดิบ (raw data) เช่น ตารางการใช้เชื้อเพลิง รายงานการจราจร หรือข้อมูลการผลิตในภาคอุตสาหกรรม ซึ่งยากต่อการตีความเชิงพื้นที่และเวลา อย่างไรก็ตาม ด้วยศักยภาพของระบบ GIS ข้อมูลที่กระจัดกระจายและซับซ้อนเหล่านี้สามารถรวบรวมและประมวลผลร่วมกับข้อมูลเชิงภูมิศาสตร์ เช่น ขอบเขตพื้นที่ เขตการปกครอง และข้อมูลจากภาพถ่ายดาวเทียม จากนั้นจึงสร้างเป็นแผนที่เชิงพื้นที่ (spatial maps) ที่สามารถแสดงพื้นที่ที่มีการปล่อยคาร์บอนสูง-ต่ำได้อย่างชัดเจน ซึ่งช่วยให้ผู้วางแผน นักนโยบาย และภาคประชาชนเข้าใจบริบทเชิงพื้นที่ของการปล่อยคาร์บอนได้ง่ายขึ้น และสามารถนำข้อมูลดังกล่าวไปใช้ในการกำหนดยุทธศาสตร์ การจัดลำดับความสำคัญของโครงการลดคาร์บอน และการสื่อสารต่อสาธารณะอย่างมีประสิทธิภาพ
บทบาทของ GIS ในการทำแผนที่คาร์บอนฟุตพริ้นต์
1. การระบุพื้นที่ปล่อยคาร์บอนสูง (Identifying High-Emission Zones)
GIS สามารถวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่เพื่อระบุตำแหน่งที่มีการปล่อยคาร์บอนเข้มข้น เช่น:
- พื้นที่อุตสาหกรรมที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น เขตนิคมอุตสาหกรรมที่ประกอบกิจกรรมผลิตเหล็ก ปูนซีเมนต์ ปิโตรเคมี หรือโรงกลั่นน้ำมัน ซึ่งกระบวนการเหล่านี้ล้วนใช้พลังงานจำนวนมากและปล่อย CO₂ โดยตรงจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงและจากปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้อง
- เขตเมืองที่มีการจราจรหนาแน่น เช่น ศูนย์กลางเศรษฐกิจ เมืองหลวง หรือแหล่งชุมชนที่ระบบขนส่งสาธารณะยังไม่ครอบคลุมเพียงพอ ส่งผลให้เกิดการใช้ยานพาหนะส่วนบุคคลจำนวนมาก ซึ่งนำไปสู่การสะสมของไอเสียจากเครื่องยนต์สันดาปภายในในปริมาณสูง
- พื้นที่ที่ใช้พลังงานจากถ่านหินหรือเชื้อเพลิงอื่นที่ปล่อย CO₂ สูง เช่น โรงไฟฟ้าถ่านหิน โรงไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติ หรือระบบผลิตพลังงานความร้อนร่วม (CHP) ที่พึ่งพาแหล่งพลังงานดั้งเดิมซึ่งมีอัตราการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่อหน่วยพลังงานที่ผลิตสูงกว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียน
การสร้างแผนที่ดังกล่าวช่วยให้เห็น “จุดร้อนของการปล่อยคาร์บอน” (carbon emission hotspots) อย่างชัดเจนในเชิงพื้นที่ โดยสามารถระบุได้ว่าพื้นที่ใดมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปริมาณสูงผิดปกติ หรือเป็นแหล่งสะสมมลภาวะในระดับภูมิภาค ข้อมูลนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งต่อการจัดลำดับความสำคัญของนโยบายด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การจัดเก็บภาษีคาร์บอน (carbon tax), การออกมาตรการควบคุมเฉพาะจุด (point-source regulation) หรือการจัดตั้งเขตควบคุมพิเศษในระดับเทศบาลและจังหวัด นอกจากนี้ยังสามารถใช้ประกอบการออกแบบระบบติดตามผลกระทบสิ่งแวดล้อม (environmental impact monitoring) และการประเมินผลสัมฤทธิ์ของมาตรการลดคาร์บอนที่ดำเนินไปแล้วอย่างต่อเนื่องและเป็นระบบ
2. การวางแผนเพื่อลดการปล่อยคาร์บอน (Planning Mitigation Efforts)
GIS ช่วยออกแบบยุทธศาสตร์เฉพาะพื้นที่ เช่น:
- การเลือกพื้นที่ที่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งพลังงานทดแทน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ หรือพลังงานลม อาศัยการวิเคราะห์ปัจจัยภูมิอากาศ (เช่น ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์และความเร็วลมเฉลี่ยรายปี) ร่วมกับการวิเคราะห์การใช้ที่ดินและโครงสร้างพื้นฐานในพื้นที่ เพื่อให้สามารถพัฒนาระบบพลังงานหมุนเวียนได้ในจุดที่มีศักยภาพสูงสุด โดยไม่ส่งผลกระทบต่อชุมชนหรือสิ่งแวดล้อมโดยรอบ
- การวางแผนเส้นทางขนส่งสาธารณะเพื่อหลีกเลี่ยงจุดติดขัดและลดปริมาณการปล่อยไอเสีย อาศัยข้อมูลจากระบบ GPS และการตรวจวัดคุณภาพอากาศแบบเรียลไทม์ ร่วมกับฐานข้อมูลการใช้ถนนและจำนวนผู้ใช้บริการ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการคมนาคม ลดความแออัด และลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในยานพาหนะส่วนบุคคล ซึ่งเป็นแหล่งสำคัญของการปล่อย CO₂
- การส่งเสริมพื้นที่สีเขียวในเมือง เพื่อทำหน้าที่เป็นแหล่งดูดซับคาร์บอน (carbon sinks) ไม่เพียงช่วยลดความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ แต่ยังมีผลเชิงระบบต่อการลดอุณหภูมิในเขตเมือง (urban heat island mitigation) การจัดการน้ำฝน และการยกระดับคุณภาพชีวิตของประชาชน โดย GIS สามารถใช้วิเคราะห์ตำแหน่งที่เหมาะสมในการเพิ่มพื้นที่สีเขียว เช่น พื้นที่รกร้าง เขตสาธารณะ หรือแนวคันดินริมคลอง
ด้วยฐานข้อมูลทางภูมิศาสตร์ที่แม่นยำและครอบคลุมหลายมิติ เช่น ข้อมูลเชิงพื้นที่ (spatial data), เชิงเวลา (temporal data), และข้อมูลด้านประชากรศาสตร์ (demographic data) หน่วยงานด้านนโยบายสามารถดำเนินการตัดสินใจอย่างมีหลักฐานรองรับ (evidence-based decision making) ทั้งในด้านการวางแผน การบังคับใช้มาตรการ และการติดตามประเมินผลในระยะยาว นอกจากนี้ GIS ยังเอื้อต่อการวิเคราะห์ผลกระทบเชิงระบบของนโยบายแต่ละประเภท เช่น การเปรียบเทียบผลระหว่างเขตพื้นที่ที่มีการลงทุนด้านพลังงานสะอาดกับพื้นที่ที่ยังพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ทำให้สามารถปรับเปลี่ยนแนวทางยุทธศาสตร์ในลักษณะ iterative policy development ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. การสนับสนุนเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อมในระดับท้องถิ่นและระดับชาติ (Supporting Climate Goals)
หน่วยงานรัฐและองค์กรสิ่งแวดล้อมใช้ GIS ในการติดตามความก้าวหน้าของเป้าหมายการลดก๊าซเรือนกระจก เช่น:
- การวัดผลและติดตามความสอดคล้องกับนโยบายสิ่งแวดล้อม เช่น Roadmap Net Zero เป็นกลไกสำคัญในการตรวจสอบความก้าวหน้าของมาตรการลดคาร์บอนในระดับประเทศ โดย GIS สามารถทำหน้าที่เป็นระบบติดตามผลแบบเรียลไทม์ ซึ่งแสดงให้เห็นภาพรวมของปริมาณการปล่อยและการลดคาร์บอนในระดับพื้นที่ เทียบกับเป้าหมายรายปีหรือแผนระยะยาวที่กำหนดไว้ในแผนยุทธศาสตร์ชาติด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงาน
- การจัดทำรายงานสำหรับเวทีระหว่างประเทศ เช่น UNFCCC หรือ Paris Agreement จำเป็นต้องอ้างอิงข้อมูลที่มีความถูกต้องในเชิงพื้นที่และเชิงปริมาณ GIS จึงมีบทบาทในฐานะแหล่งข้อมูลหลักที่ช่วยให้สามารถระบุตำแหน่งของโครงการลดก๊าซเรือนกระจก การจัดทำบัญชีก๊าซเรือนกระจกในระดับพื้นที่ และการสื่อสารข้อมูลผ่านระบบ MRV (Measurement, Reporting and Verification) ที่โปร่งใสและตรวจสอบได้
- การสื่อสารข้อมูลต่อสาธารณะผ่าน Dashboard และ Infographic แผนที่ เป็นกลยุทธ์สำคัญที่ช่วยเพิ่มความเข้าใจของประชาชนต่อประเด็นด้านสิ่งแวดล้อม โดยการนำเสนอข้อมูลด้วยภาพจาก GIS ทำให้ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียสามารถติดตามสถานการณ์ได้ด้วยตนเอง ซึ่งส่งเสริมให้เกิดการมีส่วนร่วมของภาคประชาชนและภาคธุรกิจในการลดคาร์บอนและการพัฒนาอย่างยั่งยืน
แผนที่คาร์บอนที่แม่นยำและเป็นปัจจุบันจึงถือเป็นเครื่องมือเชิงกลยุทธ์ที่สามารถสะท้อนข้อมูลการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในเชิงพื้นที่และเวลาอย่างเป็นระบบ ทำให้สามารถกำหนดนโยบายด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะการออกแบบมาตรการลดคาร์บอนในระดับพื้นที่ การประเมินผลการดำเนินงานของโครงการลดก๊าซเรือนกระจก ตลอดจนการกำหนดเป้าหมายในระดับชาติและท้องถิ่นอย่างสอดคล้องกัน นอกจากนี้ แผนที่ดังกล่าวยังมีศักยภาพในการกระตุ้นให้ภาคประชาชน ภาคธุรกิจ และภาคการเมืองตระหนักรู้และมีส่วนร่วมต่อประเด็นด้านสภาพภูมิอากาศ ซึ่งถือเป็นองค์ประกอบสำคัญของการขับเคลื่อนนโยบายสาธารณะและการเปลี่ยนผ่านสู่สังคมคาร์บอนต่ำในระยะยาว
สรุป
Carbon Footprint Mapping โดยใช้ระบบ GIS ไม่ใช่เพียงการแสดงตำแหน่งของแหล่งปล่อยคาร์บอนเท่านั้น แต่คือการแปลงข้อมูลวิทยาศาสตร์ให้เป็นภาพที่นำไปใช้ได้จริง เป็นเครื่องมือที่สนับสนุนการวางแผน การกำหนดนโยบาย และการมีส่วนร่วมของประชาชนต่อการลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างยั่งยืน