นักวิจัยด้านภัยคุกคามสิ่งแวดล้อมเพิ่งเริ่มศึกษา การทำให้ชายฝั่งทะเลมืดลง พบว่าสามารถลดผลผลิตของสาหร่ายทะเลลงได้อย่าง
ในอ่าว Hauraki ของนิวซีแลนด์ คลื่นกระทบหน้าผาและดึงสิ่งสกปรกลงสู่มหาสมุทร ในขณะที่เรือและพายุทำให้เกิดตะกอนจากพื้นทะเล แม่น้ำมีปุ๋ยจากแผ่นดินใหญ่ซึ่งทำให้เกิดบุปผาสาหร่ายที่บังแสง ซึ่งปะปนกับมลพิษจากเมืองโอ๊คแลนด์ที่อยู่ใกล้เคียง พวกมันรวมกันเป็นเมฆในมหาสมุทรชายฝั่ง ทำให้สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ลึกลงไปในคอลัมน์น้ำของแหล่งพลังงานหลักของพวกมัน นั่นคือแสงแดด
ในฐานะที่เป็นภัยคุกคามต่อสิ่งแวดล้อม ปรากฏการณ์นี้ ซึ่งเรียกว่าการทำให้มืดลงของชายฝั่งนั้นยังไม่ได้รับการศึกษา มีงานจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ที่พยายามทำความเข้าใจว่าความมืดของชายฝั่งเกิดขึ้นได้อย่างไร และมันอาจมีความหมายต่อมหาสมุทรและชีวิตภายในนั้นอย่างไร ตัวอย่างเช่น บทความที่ตีพิมพ์ในปี 2020ชี้ให้เห็นว่าการทำให้ชายฝั่งทะเลมืดลงอาจทำให้จำนวนประชากรแพลงก์ตอนพืชแตกต่างกัน อีก ปีหนึ่ง จากปี 2019 ตั้งข้อสังเกตว่าการทำให้ชายฝั่งทะเลมืดลงอาจทำให้ระยะเวลาของแพลงก์ตอนพืชผลิบานล่าช้าออกไป ซึ่งอาจส่งผลที่ตามมาสำหรับสิ่งมีชีวิตที่ต้องพึ่งพาอาศัยพวกมัน และตามที่การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นการทำให้ชายฝั่งมืดลงอาจขยายผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
Caitlin Blain นักนิเวศวิทยาทางทะเลแห่งมหาวิทยาลัยโอ๊คแลนด์ กล่าวว่า การทำให้ชายฝั่งทะเลมืดลงอาจเป็นอุปสรรคต่อการเติบโตของสาหร่ายทะเลอย่างรุนแรง โดยลดความสามารถในการผลิตได้ถึง 95 เปอร์เซ็นต์ ผลผลิตของสาหร่ายทะเลที่ลดลงนี้อาจส่งผลหลายอย่างต่อปลาและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่ใช้สาหร่ายทะเลเป็นอาหารหรือที่พักพิง นอกจากนี้ยังอาจทำให้สาหร่ายเคลป์ไม่สามารถกักเก็บคาร์บอนได้ ซึ่งส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศโลก
เพื่อทำการค้นพบนี้ Blain และทีมของเธอได้ออกเดินทางไปยังอ่าว Hauraki เพื่อศึกษาป่าสาหร่ายเคลป์เจ็ดแห่ง ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยEcklonia radiata ในแต่ละไซต์ พวกเขาตั้งไม้ตัดไม้แบบเบาสองอัน อันหนึ่งอยู่ที่พื้นผิว และอีกอันหนึ่งอยู่ท่ามกลางสาหร่ายทะเล 10 เมตร เพื่อวัดความพร้อมของแสงแดด
ป่าสาหร่ายเคลป์ทั้งเจ็ดแห่งถูกดักจับโดยระดับอนุภาคในน้ำที่แตกต่างกัน พื้นที่ใกล้กับเขตเมือง เช่น โอ๊คแลนด์ หรือแม่น้ำที่ไหลผ่านพื้นที่เกษตรกรรม มักจะถูกบดบังมากกว่าพื้นที่ที่อยู่ห่างไกลจากแหล่งมลพิษทางบก
ตลอดระยะเวลาหนึ่งปี ทีมงานได้กลับมายังไซต์งานสี่ครั้งเพื่อวัดการเติบโตของสาหร่าย 20 ตัวอย่าง ทั้งในป่าและในห้องทดลอง ทีมงานยังได้ห่อหุ้มตัวอย่างไว้ในห้องโฟโตรีสไปโรเมทรีเพื่อวัดปริมาณออกซิเจนที่แต่ละชนิดผลิตขึ้นด้วยปริมาณแสงที่แตกต่างกัน ตามคำกล่าวของ Blain ปริมาณออกซิเจนที่สาหร่ายทะเลผลิตได้นั้นใกล้เคียงกับปริมาณคาร์บอนที่ใช้ในการเติบโต และด้วยเหตุนี้ ปริมาณคาร์บอนที่สาหร่ายทะเลจะกักเก็บ
นักวิทยาศาสตร์พบว่าเนื่องจากผลกระทบจากการปิดกั้นแสงแดดจากมลภาวะที่เป็นอนุภาค พื้นที่ที่มืดที่สุดจึงได้รับแสงแดดน้อยกว่าจุดที่สว่างที่สุดถึง 63 เปอร์เซ็นต์ การขาดแคลนแสงหมายความว่าในบริเวณที่มืดที่สุด ผลผลิตหลักของสาหร่ายทะเล—อัตราการเปลี่ยนพลังงานจากดวงอาทิตย์เป็นอินทรียวัตถุ—ลดลง 95 เปอร์เซ็นต์ เคลป์ที่เติบโตที่นั่นสะสมชีวมวลน้อยกว่าสองเท่า โดยรวมแล้ว ทีมงานพบว่าความมืดของชายฝั่งทำให้ป่าสาหร่ายเคลป์แก้ไขคาร์บอนน้อยลงถึง 4.7 เท่า
การวิจัยในปี 2559ชี้ให้เห็นว่าป่าสาหร่ายเคลป์ของโลกกักเก็บคาร์บอนได้มากถึง 200 ล้านตันต่อปี อย่างไรก็ตาม ขอบเขตที่ป่าสาหร่ายเคลป์ทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บในวัฏจักรคาร์บอนทั่วโลกนั้นยังไม่ชัดเจน Blain กล่าวทางอีเมลว่า “เรากำลังเรียนรู้ว่าป่าสาหร่ายเคลป์เป็นระบบนิเวศที่มีประสิทธิผลมากที่สุดในโลก และน่าจะเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดคาร์บอน การกักเก็บ อย่างไรก็ตาม การมีส่วนร่วมของพวกมันคือชนิดพันธุ์และตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจงอย่างมาก และท้ายที่สุดแล้วจะเสื่อมโทรมลงโดยผลกระทบของมนุษย์ เช่น การทำให้ชายฝั่งมืดลงและอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงตามสภาพอากาศ”
Oliver Zielinski ผู้ดำเนินโครงการ Coastal Ocean Darkening ที่มหาวิทยาลัย Oldenburg ในประเทศเยอรมนี ซึ่งปัจจุบันเลิกใช้แล้ว กล่าวว่าแม้ว่านักวิจัยจะเริ่มเข้าใจสาเหตุส่วนใหญ่ที่อยู่เบื้องหลังปรากฏการณ์นี้ แต่ก็ยังมีอะไรให้เรียนรู้อีกมากเกี่ยวกับผลกระทบในวงกว้างต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ และมหาสมุทรโดยรวม “มันต้องการการสอบสวนที่ละเอียดกว่านี้มาก” เขากล่าว
การทำให้มืดลงของชายฝั่งนั้นซับซ้อน เป็นสุดยอดของกระบวนการมากมายบนบกและในมหาสมุทร และสาเหตุที่แม่นยำแตกต่างกันไปในแต่ละชายฝั่ง ตัวอย่างเช่น สาเหตุหนึ่งเกี่ยวข้องกับสสารของพืชจากต้นไม้ที่ตกลงสู่แม่น้ำ ละลายเป็นสารละลายสีน้ำตาล และไหลลงสู่มหาสมุทรเพื่อบังแสงแดด ในกรณีเช่นนี้ เอฟเฟกต์จะขึ้นอยู่กับชนิดของต้นไม้ที่อยู่ใกล้เคียง เนื่องจากใบและกิ่งก้านของพวกมันจะละลายไปเป็นสารประกอบต่างๆ โดยส่งผลต่อแสงที่แตกต่างกัน ในประเทศนอร์เวย์ ความพยายามร่วมกันในการปลูกต้นไม้ทำให้เกิดความมืดครึ้มของชายฝั่งทะเลมากขึ้น การเรียนรู้ที่จะบรรเทาความหมองคล้ำของชายฝั่งทะเล Therese Harvey นักนิเวศวิทยาทางทะเลและนักทัศนมาตรชีวภาพจากสถาบัน Norwegian Institute for Water Research ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาครั้งใหม่นี้ จะต้องให้นักวิทยาศาสตร์จัดการกับมันจากมุมมองแบบสหวิทยาการในวงกว้าง
การลดความร้อนจากมนุษย์ให้เหลือน้อยที่สุดนั้นเป็นขั้นตอนที่ชัดเจนในการบรรเทาความมืดของชายฝั่ง Harvey กล่าว การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้บางส่วนของโลกมีฝนตกมากขึ้น ในทางกลับกัน อาจหมายถึงเศษซาก สารอินทรีย์ และปุ๋ยที่ส่งถึงมหาสมุทรมากขึ้น แต่การวิจัยของ Blain ชี้ให้เห็นว่าการเรียนรู้วิธีต่อสู้กับความมืดของชายฝั่งยังช่วยให้เราเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้อีกด้วย
Blain ยังตั้งข้อสังเกตว่าไม่เหมือนกับปัญหาสภาพภูมิอากาศอื่นๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น อุณหภูมิโลกที่เพิ่มสูงขึ้น ปัญหาด้านมืดของชายฝั่งสามารถแก้ไขได้ในระดับท้องถิ่น เนื่องจากแต่ละชายฝั่งประสบกับปัญหาที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังมีขั้นตอนต่างๆ เช่น การห้ามการพัฒนาใกล้แหล่งน้ำบางส่วน หรือการต่อสู้กับการกัดเซาะชายฝั่ง ที่ประเทศต่างๆ สามารถทำได้เพื่อดูผลลัพธ์ที่รวดเร็ว
แม้จะมีชั้นของความซับซ้อน แต่ภัยคุกคามที่เกิดจากความมืดของชายฝั่งก็คือความเรียบง่ายอย่างไม่น่าเชื่อ: “มันส่งผลต่อแสงและแสงมีผลกระทบต่อทุกชีวิตในทะเล” ฮาร์วีย์กล่าว
