การศึกษาเกี่ยวกับต้นไม้ที่กำลังจะตายในรัฐนอร์ทแคโรไลนาอาจแสดงให้เห็นภาพตัวอย่างที่อาจจะเกิดขึ้นกับระบบนิเวศชายฝั่งทั่วโลก
เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ Emily Ury ได้สำรวจถนนเลียบชายฝั่งของ North Carolina และศึกษาหย่อมของต้นไม้โครงกระดูกที่ถูกฆ่าโดยทะเลที่สูงขึ้นซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่า “ป่าผี” พวกมันถูกฆ่าโดยการบุกรุกน้ำเค็มตามแนวชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติก พวกมันคือตัวอย่างของชะตากรรมอันเลวร้ายที่ป่าอื่นๆ เผชิญอยู่ทั่วโลก
Ury รู้ว่าป่าผีกำลังขยายตัวในภูมิภาคนี้ แต่เมื่อเธอเริ่มมองลงมาจากด้านบนโดยใช้ Google Earth เธอจึงรู้ว่าป่าเหล่านี้กว้างใหญ่เพียงใด
“ฉันพบป่าที่ตายแล้วมากมาย” Ury นักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัย Duke และผู้เขียนร่วมของบทความเกี่ยวกับการตัดไม้ทำลายป่าอย่างรวดเร็วของชายฝั่ง North Carolina ที่ตีพิมพ์เมื่อเดือนที่แล้วในวารสารEcological Applicationsกล่าว “พวกเขาอยู่ทุกที่”
เมื่อมหาสมุทรรุกล้ำและน้ำเค็มสูงขึ้น มันฆ่าต้นไม้และสร้างป่าผีเหล่านี้—ลำต้นที่เปลือยเปล่า และตอไม้ หลุมศพที่มีขี้เถ้าซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของระบบนิเวศชายฝั่งที่ครั้งหนึ่งเคยเจริญรุ่งเรือง ในรัฐนอร์ทแคโรไลนา ป่าสน เมเปิ้ลแดง สวีทกัม และต้นไซเปรสหัวโล้นถูกแทนที่ด้วยหนองน้ำเค็ม ในที่สุด หนองน้ำเค็มนั้นจะถูกแทนที่ด้วยน้ำเปิด ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงที่นำไปสู่ต้นทุนที่สำคัญและซับซ้อนต่อสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจในท้องถิ่น การสูญเสียป่าไม้จะลดการจัดเก็บคาร์บอน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และอุตสาหกรรมการเกษตร ผลประโยชน์ของไม้จะได้รับผลกระทบเมื่อน้ำเค็มเคลื่อนตัวเข้าสู่แผ่นดิน
หากต้องการดูขอบเขตของการแพร่กระจายของป่าผีดิบ Ury ได้เปลี่ยนจาก Google Earth ซึ่งให้ข้อมูลเพียงไม่กี่ปี ไปเป็นภาพถ่ายดาวเทียมที่ถ่ายจากความสูง 430 ไมล์เหนือพื้นโลก ย้อนหลังไปมากกว่า 30 ปี ทีมงานของเธอได้สร้างอัลกอริธึมที่ค้นหาภาพหลายพันภาพเพื่อดูการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ป่าโดยเน้นที่เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าแห่งชาติจระเข้บนคาบสมุทรอัลเบมาร์ล-ปัมลิโก พื้นที่ 152,000 เอเคอร์ซึ่งไม่มีการแตะต้องโดยการตัดไม้หรือการพัฒนา
ผลลัพธ์ทำให้เธอตกใจ ”ฉันประหลาดใจไม่เพียงแค่ปริมาณของป่าผีเท่านั้น แต่ปริมาณของพื้นที่ที่เป็นป่าในยุค 80 และไม่ใช่อีกต่อไปแล้ว” เธอกล่าว ระหว่างปี พ.ศ. 2528 ถึง พ.ศ. 2562 ต้นไม้ที่ปกคลุมพื้นที่มากกว่า 10 เปอร์เซ็นต์กลายเป็นป่าผี
การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของป่าไม้ที่สมบูรณ์ตามรัฐนอร์ทแคโรไลนาและส่วนที่เหลือของชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกและอ่าวเป็นสัญญาณลางร้ายเมื่อน้ำเค็มเคลื่อนตัวเข้าไปในแผ่นดินในที่ลุ่ม เช่น เวียดนาม เม็กซิโก บังกลาเทศ และแม้แต่อิตาลี ทำให้น้ำจืดสกปรก นาข้าว พื้นที่เพาะปลูก และป่าไม้
“สิ่งที่เราเห็นในวันนี้จะเกิดขึ้นในสถานที่อื่นๆ ทั่วสหรัฐอเมริกาและทั่วโลกในทศวรรษหน้า” Matthew Kirwan รองศาสตราจารย์ของสถาบันวิทยาศาสตร์ทางทะเลแห่งเวอร์จิเนีย ซึ่งกำลังศึกษาการเปลี่ยนแปลงจากป่าเป็นหนองบึง กล่าว บนอ่าวเชสพีกเป็นเวลาสองทศวรรษ
แม้ว่าจะมีการศึกษาป่าที่ทำลายน้ำเค็มเพื่อฆ่าป่ามาเกือบสองทศวรรษแล้ว แต่งานของทีม Duke เผยให้เห็นว่ากระบวนการไม่ได้ช้าและไม่หยุดยั้งเสมอไป การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลอย่างรวดเร็วและเหตุการณ์รุนแรงทำให้เกิดการเสียชีวิตจำนวนมากทั่วทั้งพื้นที่
ความแห้งแล้งเป็นเวลาห้าปีที่เริ่มขึ้นในปี 2550 ทำให้ป่าไม้ที่ได้รับความเครียดอยู่แล้วอ่อนแอลง คลื่นพายุเฮอริเคนไอรีนตามมา โดยกวาดพื้นที่เข้าไปในแผ่นดินมากกว่าหนึ่งไมล์และเกิดไฟป่าครั้งใหญ่ ทั้งในปี 2554 เหตุการณ์เหล่านั้น Ury กล่าว ได้สร้างจุดเปลี่ยนที่เร่งการเพิ่มขึ้นของป่าผีในปีต่อ ๆ ไป ในปีหลังพายุเฮอริเคน มีการสร้างป่าผีมากกว่า 11,000 เอเคอร์ ตลอดระยะเวลา 35 ปีที่ผ่านมา ทีมงานของเธอได้ศึกษาพื้นที่ป่ากว่า 46,950 เอเคอร์ที่ลี้ภัยเกิดขึ้นภายในพื้นที่ ห่างจากชายฝั่งครึ่งไมล์
ชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกเป็นจุดที่น่าสนใจสำหรับการวิจัยป่าผีเนื่องจากสภาพทางภูมิศาสตร์โดยเฉพาะ แผ่นดินกำลังจมดังนั้นระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นจึงเร็วขึ้น ที่ราบชายฝั่งทะเลที่ต่ำทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มสูงขึ้นไปอีก และการไม่มีเขื่อนกั้นน้ำทำให้น้ำเค็มบุกรุกได้ มนุษย์ได้เปลี่ยนภูมิทัศน์เช่นกันโดยการสร้างคลองและคูน้ำ ซึ่งนำพาน้ำเค็มเข้าสู่แผ่นดินในช่วงที่เกิดพายุและกระแสน้ำสูง
ป่าชายเลนที่หลีกทางให้เป็นหนองน้ำเค็มเนื่องจากน้ำที่บุกรุกเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเป็นกระบวนการทางธรรมชาติ ต้นไม้ที่ตายแล้วตามชายขอบของปากแม่น้ำได้รับการบันทึกไว้ในปี 1910 การวิจัยของ Kirwan โดยใช้ภาพถ่ายทางประวัติศาสตร์และแกนตะกอนเปิดเผยว่าในพื้นที่ Chesapeake Bay เพียงอย่างเดียว พื้นที่ป่า มากกว่า 150 ตารางไมล์ได้เปลี่ยนเป็นหนองน้ำตั้งแต่กลางปี 1800 เขากล่าวว่าในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา การเดินขบวนมรณะของป่าชายฝั่งที่ถอยกลับเข้าไปในแผ่นดินได้เร่งขึ้นทุกๆ ทศวรรษ และตอนนี้เร็วขึ้นสามเท่า
Kirwan เติบโตขึ้นมาด้วยการเดินไปตามป่าชายฝั่งของชายฝั่งแมริแลนด์ตะวันออก และได้ศึกษาการบุกรุกของน้ำเค็มและการอพยพของหนองน้ำบนอ่าว Chesapeake เป็นเวลาสองทศวรรษ ชาวบ้านบ่นเรื่องการสูญเสียป่า แต่ก็เกิดขึ้นช้าพอที่พวกเขาไม่รู้ว่าการเปลี่ยนแปลงกำลังเร่งขึ้น
ระบบนิเวศทั้งสองมีประโยชน์ ป่าชายฝั่งเป็นป่าไม้ เกษตรกรรม ที่อยู่อาศัย และการป้องกันพายุ บึงน้ำเค็มเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของนกและทะเล นันทนาการ การกรองน้ำ และการป้องกันชายฝั่งระหว่างคลื่นพายุ
“จากมุมมองของระบบนิเวศ ฉันมักจะโต้แย้งว่า [การย้ายถิ่น] เป็นสัญญาณของความยืดหยุ่นของระบบนิเวศ มันคือชัยชนะหรืออย่างน้อยก็เป็นการประนีประนอม Kirwan กล่าว “แต่จากมุมมองของมนุษย์ เรากำลังละทิ้งพื้นที่เกษตรกรรมที่ใช้ประโยชน์ได้ พื้นที่ป่าที่ใช้ประโยชน์ได้ และสถานที่ที่ผู้คนอาศัยอยู่เมื่อ 50 ปีก่อน—ดินแดนแห้งแล้งที่ไม่เอื้ออำนวยอีกต่อไป”
/https://tf-cmsv2-smithsonianmag-media.s3.amazonaws.com/filer/2a/dd/2addd937-334e-4c2f-accf-20eb7b563638/timelapsegif_credit_nasa_usgs.gif)
นักวิทยาศาสตร์ยังคงตรวจสอบว่าการสูญเสียป่าชายฝั่งทะเลจะส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศอย่างไร Lindsey Smart ผู้ร่วมวิจัยที่ ศูนย์การวิเคราะห์เชิงพื้นที่ของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนอร์ธแคโรไลนาหันไปใช้ภาพถ่ายดาวเทียมและ LIDAR (การตรวจจับแสงและระยะ) ซึ่งใช้เลเซอร์พัลส์เพื่อทำแผนที่ที่ดิน เพื่อตรวจสอบการเพิ่มขึ้นของป่าผีในนอร์ทแคโรไลนาและ ผลกระทบต่อการกักเก็บคาร์บอน ซึ่งเป็นตัวป้องกันที่สำคัญต่อภาวะโลกร้อน “ประโยชน์อันยอดเยี่ยมของป่าชายฝั่งทะเลที่ดีต่อสุขภาพก็คือ พวกมันสามารถกักเก็บคาร์บอนไว้เหนือพื้นดินและใต้พื้นดินได้” เธอกล่าว “ในขณะที่ป่าชายฝั่งเปลี่ยนไปเป็นหนองน้ำ เราจะสูญเสียคาร์บอนเหนือพื้นดินนี้ไป”
คาร์บอนบางส่วนถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศและบางส่วนเคลื่อนไปยังที่อื่นๆ ที่เก็บคาร์บอน เช่น ดินและพื้นที่ชุ่มน้ำ “เท่าไหร่ที่ยังไม่แน่ใจ” เธอกล่าวเสริม “เราต้องการการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ แต่เราคิดว่านั่นจะนำไปสู่การสูญเสียคาร์บอน อย่างน้อยก็ในระยะอันใกล้”
พื้นที่ป่าไม้ส่วนใหญ่ตามแนวชายฝั่งในครึ่งทางตะวันออกของสหรัฐอเมริกาเป็นของเอกชน การทำความเข้าใจว่าป่าผีก่อตัวขึ้นและเปลี่ยนไปเป็นหนองน้ำเค็มที่ไหน กว้างขวางเพียงใด และเร็วเพียงใดนั้นมีความสำคัญ เนื่องจากสถานที่ต่างๆ จะปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและรักษาความยืดหยุ่นตามธรรมชาติของป่าเหล่านั้น
ในหลายพื้นที่ ป่าไม้ชายฝั่งและหนองน้ำเค็มต้องเผชิญกับการพัฒนา—เขื่อนกั้นน้ำ เขื่อนกั้นน้ำ กำแพงกั้นน้ำ และแม้แต่สนามหญ้า—ที่หยุดการอพยพตามธรรมชาติภายในประเทศ เมื่อน้ำทะเลขึ้นสูงต้านอุปสรรคที่แข็งเหล่านี้ น้ำเค็มจะเปลี่ยนระบบนิเวศที่ติดอยู่อย่างรวดเร็วจากป่าชายฝั่งเป็นหนองน้ำเค็มเป็นน้ำเปิด น้ำเปิดไม่ได้ให้บริการระบบนิเวศ แบบเดียวกัน รวมถึงการจัดเก็บคาร์บอนและการป้องกันพายุ สมาร์ทกล่าวว่าเราจำเป็นต้องคิดเกี่ยวกับการจัดหาทรัพยากรสำหรับเจ้าของที่ดินที่ต้องการสร้างการปรับตัวที่ยอมให้มีการอพยพของป่าไม้และหนองน้ำเค็มภายในประเทศ ขณะเดียวกันก็เข้าใจผลกระทบทางเศรษฐกิจเชิงลบ—ฟาร์มที่สูญหายและที่ดินป่าไม้ ตัวอย่างเช่น ในโครงการหนึ่งของรัฐบาลกลางเกษตรกรได้รับค่าไถ่เพื่อเอาที่ดินออกจากการผลิตเมื่อน้ำเค็มรุกล้ำ.
“เรามีความท้าทายทางสังคมและระบบนิเวศที่ซับซ้อนมาก” เธอกล่าว “เราต้องคิดอย่างสร้างสรรค์เกี่ยวกับการจัดหาทรัพยากรที่เหมาะสมสำหรับเจ้าของที่ดินที่ต้องการปรับใช้”
ความต้องการที่อยู่อาศัยชายฝั่งและอัตราเร่งของการสูญเสียระบบนิเวศทำให้ Ury กังวลว่าป่าชายฝั่งและหนองน้ำตามแนวชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกต้องเผชิญกับอนาคตที่เยือกเย็น เธอกล่าวมากขึ้นเรื่อยๆ มีสถานที่น้อยลงสำหรับพวกเขาที่จะย้ายถิ่นตามที่ธรรมชาติตั้งใจไว้
“ไม่มีที่ว่างเพราะการพัฒนาและเกษตรกรรม” Ury กล่าว “ระบบนิเวศเหล่านี้กำลังถูกบีบออกจนอาจสูญพันธุ์”
