ก้นมหาสมุทรถูกแทนด้วยมโนภาพอันมืดมิด หนาวเย็น และนิ่งสงัด ปราศจากสิ่งมีชีวิตมายาวนาน อาจจะนานนับตั้งแต่มนุษย์เริ่มมีความรู้สึกนึกคิดเลยก็ว่าได้ หลังจาก ค.ศ. 1977 มโนภาพเหล่านี้ก็เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง 

การค้นพบแหล่งน้ำพุร้อนใต้ทะเลกลางมหาสมุทรแปซิฟิกบริเวณหมู่เกาะกาลาปากอส ได้เผยระบบนิเวศที่มีความพิเศษเฉพาะตัว บริเวณรอยแยกกึ่งกลางมหาสมุทร ระบบนิเวศที่ห่างไกลเกินกว่าแสงจากดวงอาทิตย์จะส่องสว่างลงมาถึง และลึกเกินกว่าออกซิเจนจะหลงเหลือให้สิ่งมีชีวิตได้ใช้หายใจ แหล่งพลังงานหนึ่งเดียวของที่นี่จึงไม่ได้หล่นลงมาจากเบื้องบน หากแต่พวยพุ่งขึ้นมาจากใต้พิภพ 

ออกเรือสำรวจน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร ไปหาสิ่งมีชีวิตแรกของโลกกลางอาร์กติก ประเทศนอร์เวย์
น้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร
ภาพ : www.marum.de/en

กลางดึกคืนหนึ่ง ผมได้รับข้อความจากเพื่อนสมัยเรียน ป.ตรี ที่เคยเจอกันทุกครั้งในชั้นเรียนวิชาภาษาพม่า เนื้อหาในข้อความจับใจความได้ว่า เธออยากให้ผมแชร์ประสบการณ์ที่มาเรียนต่างประเทศลงในสื่อออนไลน์ที่เธอทำงานอยู่ ผมชะงักและลังเลเล็กน้อยที่จะตอบข้อความนั้น เนื่องจากช่วงนี้เป็นเทอมสุดท้ายของ ป.โท ซึ่งผมอยากจะใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับการเขียนรายงานวิทยานิพนธ์ที่ทำมาตั้งแต่ต้นปีที่แล้ว ประกอบกับผมไม่มีประสบการณ์ด้านงานเขียนสักเท่าไหร่ เลยออกไปทางเคอะเขินเสียมากกว่ากับสำนวนการเขียนที่ดูจะตุปัดตุเป๋ของตัวเอง 

แต่มาคิดๆ ดูแล้วก็เป็นโอกาสดีที่ผมจะได้บอกกล่าวให้คนอื่นๆ รู้ว่าตลอดสองสามทศวรรษที่ผ่านมานี้ ยังมีนักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งทั้งที่อยู่ในนอร์เวย์และอีกหลายประเทศทั่วโลก หมกมุ่นอยู่กับการออกสำรวจและทำความเข้าใจปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เรียกว่า ระบบน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร (Seafloor Hydrothermal System) 

ผมจบ ป.ตรี ด้านธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ตอนนี้ผมรับทุนจากรัฐบาลไทยมาศึกษาต่อในระดับ ป.โทและเอกที่มหาวิทยาลัยแบร์เกน ราชอาณาจักรนอร์เวย์ เรื่องราวของระบบน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรก็พอผ่านหูผ่านตาผมมาบ้างจากชั้นเรียนธรณีวิทยาและนิตยสารวิทยาศาสตร์ แต่บอกตามตรงว่าตอนนั้นไม่ได้ใส่ใจมากเท่าไหร่เพราะยังไกลตัวอยู่มาก จนกระทั่งตอนที่ผมจะสมัครเรียนต่อ ป.โท ด้วยความที่ผมเป็นคนที่สนใจด้านธรรมชาติวิทยามาตั้งแต่เด็ก และเคยมีพักหนึ่งที่ผมหมกมุ่นกับการตามหาสิ่งมีชีวิตต่างดาวและการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตเริ่มแรกบนโลก 

ในขณะที่เลื่อนหน้าจอลงไปตามลิสต์หัวข้อวิจัยจากคีย์เวิร์ดที่ใส่ลงไปในกูเกิลนั้นเอง ผมก็สะดุดกับงานวิจัยด้านระบบน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรของมหาวิทยาลัยแบร์เกนเข้า เพราะมันตอบโจทย์ทั้งเรื่องของวิชาที่ผมถนัด ความหลงใหลส่วนตัว และตรงตามความต้องการของทุนด้วย หลังจากติดต่อกับภาควิชาและด้วยความช่วยเหลือจากพี่ที่รู้จัก ผมก็ได้รับข้อเสนอจากมหาวิทยาลัยให้มาเป็นส่วนหนึ่งของโครงการวิจัยทะเลลึก (K.G. Jebsen Centre for Deep Sea Research) ผมตื่นเต้นมากครับ เรียกว่าหัวใจพองเลยก็ว่าได้ เพราะใครจะไปคิดว่าวันหนึ่งผมจะมีโอกาสได้หยิบเอาความเพ้อฝันในวัยเด็กที่จะได้เป็นส่วนหนึ่งในการตามหาสิ่งมีชีวิตเริ่มแรกของโลกขึ้นมาปัดฝุ่นและเริ่มลงมือทำจริงๆ เสียที

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปแล้วว่า พื้นแผ่นดินที่เรายืนอยู่ทุกวันนี้ไม่ได้หยุดนิ่งแต่อย่างไร แผ่นเปลือกโลกมีการเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา การเปิดออกของมหาสมุทรแอตแลนติกทำให้ระยะทางจากนิวยอร์กถึงปารีสไกลออกจากกันในทุกๆ วินาที และเป็นธรรมดาเมื่อพื้นมหาสมุทรปริแตก น้ำทะเลที่อยู่ด้านบนจะไหลซึมลงไปตามรอยแยกเหล่านั้น ยิ่งไหลลึกลงไปมากขึ้น ความดันก็เพิ่มขึ้นตามน้ำหนักของมวลหินที่กดทับ ยิ่งเข้าใกล้หินหลอมเหลวซึ่งเป็นแหล่งพลังงานความร้อน อุณหภูมิก็ยิ่งสูงขึ้น 

ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างทางค่อยๆ เปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีของน้ำทะเล จากสภาวะเป็นกลางค่อนไปทางด่างให้กลายเป็นกรด ซึ่งมีฤทธิ์กัดกร่อนชะเอาโลหะออกมาจากผลึกแร่ในมวลหินตามทางที่สายน้ำร้อนไหลผ่าน เมื่อสะสมความร้อนมากเพียงพอ ความหนาแน่นของน้ำจะค่อยๆ ลดลง จนถึงจุดหนึ่งที่น้ำแร่ร้อนพยุงตัวเองให้ไหลกลับขึ้นมาตามรอยแตกของหิน เกิดเป็นน้ำพุร้อนที่พวยพุ่งออกจากพื้นมหาสมุทร

ออกเรือสำรวจน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร ไปหาสิ่งมีชีวิตแรกของโลกกลางอาร์กติก ประเทศนอร์เวย์
สิ่งมีชีวิตกระจุกตัวบริเวณที่น้ำพุร้อนพุ่งออกมาจากพื้นมหาสมุทร 
ภาพ : www.marum.de

ความมหัศจรรย์ของน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรเริ่มต้นขึ้น เมื่อสายน้ำแร่ร้อนอันอุดมไปด้วยธาตุโลหะและสารระเหยขึ้นมาเจอกับน้ำทะเลบริเวณพื้นมหาสมุทร การลดลงอย่างฉับพลันของอุณหภูมิจากการผสมกับน้ำทะเลเย็นจัด ทำให้ไอออนของโลหะต่างๆ จับตัวกันแล้วตกผลึกเป็นแร่โลหะ ก๊าซและสารระเหยต่างๆ ที่ฟังดูคล้ายจะเป็นพิษกับมนุษย์และสัตว์ทั้งหลายบนผิวโลก เช่น คาร์บอนมอนออกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ถูกคายออกมาจากน้ำแร่ร้อน แม้กระทั่งในสภาวะที่ทรหดสุดขีดเช่นนี้ก็ยังพบสิ่งมีชีวิต เพื่อความอยู่รอด สิ่งมีชีวิตที่อยู่ที่นี่จึงต้องมีการปรับตัว 

จุดเริ่มต้นของระบบนิเวศ แทนที่จะเป็นการสังเคราะห์แสงแบบที่เราพบเห็นบนผิวโลก จุลชีพทั้งแบคทีเรียและอาร์เคียที่พบที่นี่ใช้การสังเคราะห์พลังงานและอาหารจากก๊าซและสารเคมีที่ละลายอยู่ในน้ำแร่ร้อน สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่อยู่ถัดขึ้นไปบนห่วงโซ่อาหารก็มีการปรับตัวให้ทนกับความร้อนและความดันที่สูงได้ หลายชนิดมีรูปร่างหน้าตาแปลกออกไปจากสัตว์ทั่วไปที่เราเคยเจอบนผิวโลก หากมีการค้นพบสิ่งมีชีวิตต่างดาวขึ้นจริงเข้าสักวัน ผมคิดว่ารูปร่างของพวกมันก็คงไม่ต่างไปจากเจ้าพวกนี้ที่เจอในระบบน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรสักเท่าไหร่นัก

หากมองผ่านแว่นของนักชีววิทยา ระบบน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรเป็นห้องทดลองอย่างดีที่เราจะได้ศึกษาถึงต้นกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลกนี้ เพราะสภาพโลกของเราเมื่อครั้งที่สิ่งมีชีวิตแรกเกิดขึ้นนั้นก็คงทรหดสุดขีดไม่แพ้น้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร แต่หากมองในมุมของนักเศรษฐศาสตร์ ที่นี่คือแหล่งแร่โลหะขนาดใหญ่ที่รอการนำขึ้นมาใช้ประโยชน์ 

แหล่งน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรที่ถูกค้นพบบริเวณกลางมหาสมุทรอาร์กติกส่วนใหญ่อยู่ในเขตน่านน้ำของประเทศนอร์เวย์ เหตุนี้เองรัฐบาลนอร์เวย์จึงได้ทุ่มงบวิจัยจำนวนมหาศาลให้กับหน่วยวิจัยด้านนี้ในทุกๆ ปี การทำเหมืองใต้ทะเลกลายมาเป็นหัวข้อสุดร้อนแรงของที่นี่ในเวลานี้ เขามองเห็นศักยภาพของแหล่งแร่ใต้ทะเลที่จะนำมาซึ่งความมั่งคั่งในอนาคต เมื่อความนิยมของการใช้ปิโตรเลียมลดลงทุกวัน

ออกเรือสำรวจน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร ไปหาสิ่งมีชีวิตแรกของโลกกลางอาร์กติก ประเทศนอร์เวย์
การควบคุมหุ่นยนต์ดำน้ำเพื่อเก็บตัวอย่างจากระบบน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร
ภาพ : Petra Hribovsek

การศึกษาระบบน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรเริ่มต้นที่การออกเรือเพื่อสำรวจและเก็บตัวอย่าง ตามปกติแล้วที่มหาวิทยาลัยแบร์เกนมีโครงการออกเรือสำรวจและวิจัยในช่วงฤดูร้อนของทุกปี ข้อมูลและตัวอย่างไม่ว่าจะเป็นเศษชิ้นแร่ น้ำแร่ร้อน หรือสิ่งมีชีวิตนั้นจะถูกเก็บขึ้นมาโดยใช้หุ่นยนต์ดำน้ำที่มีการควบคุมจากบนเรือ (Remotely Operated Underwater Vehicle, ROV) หลังจากนั้นตัวอย่างก็จะถูกกระจายไปตามหน่วยวิจัยต่างๆ ตามวัตถุประสงค์ของแต่ละหน่วย 

อย่างหน่วยวิจัยที่ผมทำอยู่นี้ เราสนใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างแร่กับน้ำทะเล งานวิจัยส่วนใหญ่ก็จะเน้นไปทางการวิเคราะห์คุณสมบัติทางเคมีของน้ำแร่ร้อน ซึ่งผมคิดว่ามันเจ๋งมากๆ เพราะน้ำแร่ร้อนที่ออกมาจากพื้นมหาสมุทรเป็นผลลัพธ์สุดท้ายของปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดที่เกิดใต้พื้นมหาสมุทร ซึ่งยากมากที่เราจะลงไปวัดค่าโดยตรงได้ 

น้ำแร่ร้อนจึงเปรียบเสมือนบันทึกการเดินทางทั้งหมดของน้ำทะเล หน้าที่ของเราจึงเป็นการพยายามถอดรหัสบันทึกนั้นออกมา ซึ่งแน่นอนครับ การจะทำแบบนั้นได้ต้องอาศัยข้อมูลที่ได้จากแบบจำลองทางธรณีเคมีที่น่าเชื่อถือ ในแล็บที่นี่จึงไม่ได้มีแค่อุปกรณ์วิเคราะห์ผลเคมีของน้ำแร่ร้อนเท่านั้น เรายังจำลองระบบน้ำพุร้อนใต้ทะเลเพื่อทำการทดสอบสมมุติฐานของเราด้วย และหนึ่งในนั้นคือการทดลองหาความเป็นไปได้ในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต ในสภาวะแวดล้อมแบบน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรจากสารตั้งต้นที่เป็นอนินทรียสาร

ออกเรือสำรวจน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร ไปหาสิ่งมีชีวิตแรกของโลกกลางอาร์กติก ประเทศนอร์เวย์
อุปกรณ์สำหรับการทดลองที่ต้องมีการจำลองอุณหภูมิและความดันของน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร 

หากถามผมว่าทำไมเราต้องสนใจระบบน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร ประเทศไทยจะได้อะไรจากการที่ส่งผมมาเรียนด้านนี้ ผมมองว่าการศึกษาด้านนี้คล้ายกับสมัยที่สหภาพโซเวียตกับอเมริกาแข่งกันไปเหยียบดวงจันทร์ ถึงแม้จุดมุ่งหมายหลักจะเป็นเรื่องของการเมืองและเศรษฐกิจ แต่ด้วยเงินทุนสนับสนุนและแรงผลักดันมหาศาล องค์ความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์รวมถึงเทคโนโลยีมากมายก็เกิดการพัฒนาแบบก้าวกระโดดเป็นผลพลอยได้ให้แก่มนุษยชาติทั้งหมด 

สำหรับประเทศไทย แม้เราจะไม่พบระบบน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรอยู่ในเขตน่านน้ำของเราเลยก็ตาม แต่ก็จำเป็นที่เราต้องมีคนที่มีความรู้ด้านนี้ไว้ด้วยเหมือนกัน เผื่อว่าวันใดวันหนึ่งที่เรามีศักยภาพมากพอ และอยากจะส่งเรือออกไปสำรวจและทำงานวิจัยด้านนี้ด้วยตัวเราเองแล้ว เราจะได้ไม่ต้องเริ่มทั้งหมดใหม่จากศูนย์ 

ถ้ามองให้ใกล้ตัวกว่านั้น ผมคิดว่าการศึกษาในระดับบัณฑิตศึกษาเป็นการบูรณาการองค์ความรู้จากหลายๆ สาขามาใช้ในการศึกษาหัวข้อวิจัย เรียนรู้ทักษะที่จะต้องใช้ในการแก้ปัญหา ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดๆ เลยก็พวกอุปกรณ์การทดลองและเครื่องมือเก็บตัวอย่างหลายๆ ชิ้นที่ใช้ในงานวิจัยด้านนี้ ไม่ได้ถูกออกแบบโดยบริษัทวิศวกรรมเฉพาะทาง แต่ถูกคิดค้นด้วยหลักการทำงานที่ง่ายๆ ไม่ซับซ้อนโดยอาจารย์หลายคนที่ผมเจอหน้ากันทุกวันในแล็บ

มันสะท้อนถึงปรัชญาในการแก้ปัญหาได้ดีทีเดียว การเรียนระดับบัณฑิตศึกษาสำหรับผมเลยเป็นเหมือนการมาเรียนรู้ทักษะการแก้ปัญหา โดยมีอาจารย์และนักวิจัยเป็นพี่เลี้ยง มากกว่าการมาเรียนเอาความรู้จำเพาะของวิชาใดวิชาหนึ่ง 

ออกเรือสำรวจน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร ไปหาสิ่งมีชีวิตแรกของโลกกลางอาร์กติก ประเทศนอร์เวย์
หุ่นยนต์ดำน้ำ ตัวช่วยสำคัญในการเก็บตัวอย่างจากน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทร 

หากผมโชคดี วงการวิทยาศาสตร์ประเทศไทยให้ความสนใจระบบน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรมากขึ้น เมื่อถึงเวลาที่ผมจะต้องกลับไปเมืองไทย ผมก็ยินดีที่จะเป็นฟันเฟืองในงานวิจัยด้านนี้ต่อไป แต่ถ้าผมจะต้องหยุดงานวิจัยด้านนี้ไว้ก่อนเพื่อให้ความสนใจกับหัวข้อวิจัยที่เหมาะสมกับเมืองไทยในเวลานั้นแทน ด้วยทักษะการแก้ปัญหาและองค์ความรู้ที่ผมจะได้รับจากที่นี่ ผมคิดว่าผมคงทำมันได้ไม่ยาก และจะถือว่าการที่ได้มีโอกาสมาเรียนและลงมือทำตามความฝันในวัยเด็กที่นี่เป็นกำไรชีวิตอันหนึ่งของผมเหมือนกัน

Write on The Cloud

บทเรียนจากต่างแดน

ถ้าคุณมีประสบการณ์เรียนรู้ใหม่ๆ จากการไปใช้ชีวิตในทั่วทุกมุมโลก เชิญแบ่งปันเรื่องราวความรู้ของคุณพร้อมภาพถ่ายประกอบบทความ รูปถ่ายผู้เขียน ประวัติส่วนตัวผู้เขียน ที่อยู่ เบอร์โทรติดต่อ และชื่อ Facebook มาที่อีเมล [email protected] ระบุหัวข้อว่า ‘ส่งต้นฉบับสำหรับคอลัมน์ บทเรียนจากต่างแดน’ ถ้าผลงานของคุณได้ตีพิมพ์ลงในเว็บไซต์ เรามีของขวัญส่งให้เป็นที่ระลึกด้วยนะ

Writer & Photographer

Avatar

ชนกันต์ บุญนาวา

นักศึกษาธรรมชาติวิทยาผู้ชื่นชอบการผจญภัย รักการทำงานฝีมือ พูดคุยได้อย่างออกรสออกชาติกับเรื่องราวของสังคม ผู้คนและไลฟ์สไตล์