ช่วงปลายเดือนธันวาคมปี ค.ศ. 2018 นี้ มีข่าวภูเขาไฟปะทุใหญ่ๆ 2 แห่ง แห่งแรกคือ ภูเขาไฟอานัคกรากระตัว (Anak Krakatau) ที่อินโดนีเซีย ซึ่งเชื่อกันว่าการปะทุเมื่อวันเสาร์ที่ 22 ธันวาคม ทำให้เกิดดินถล่ม ซึ่งส่งผลให้เกิดสึนามิมรณะ ดูภาพที่ 1 ครับ ส่วนอีกแห่งหนึ่งคือ ภูเขาไฟเอ็ตนา (Mount Etna) ที่เกาะซิซิลี อิตาลี ซึ่งปะทุเมื่อวันจันทร์ที่ 24 ธันวาคม ได้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวอย่างน้อย 130 ครั้ง โดยครั้งที่มีพลังมากที่สุดมีขนาด หรือแม็กนิจูด 4 แต่นอกจากแผ่นดินไหวและสึนามิแล้ว ภูเขาไปที่ปะทุขึ้นยังปลดปล่อยสสารในรูปแบบต่างๆ ออกมามากมาย โดยเฉพาะแก๊สและฝุ่นควันซึ่งจะล่องลอยไปตามกระแสลมเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ คำถามก็คือแก๊สและฝุ่นควันเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศของโลกอย่างไร? ประเด็นนี้นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้ว เช่น เมื่อราว 200 ปีก่อน เบนจามิน แฟลงคลิน (Benjamin Franklin) ได้เสนอว่า สสารที่ปลดปล่อยออกมาจากการปะทุของภูเขาไฟในไอซ์แลนด์สามารถสะท้อนแสงอาทิตย์กลับออกไป และอาจเป็นสาเหตุหลักของฤดูหนาวที่เย็นยะเยือกแบบผิดปกติในช่วงปี ค.ศ. 1783-1784 ก็เป็นได้ อีกปรากฏการณ์หนึ่งที่น่าสนใจคือ “ปีที่ไม่มีฤดูร้อน” ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากการปะทุครั้งมโหฬารของภูเขาไฟแทมโบรา (Mount Tambora) ในอินโดนีเซียในช่วงวันที่ 7-12 เมษายน ค.ศ. 1815 การประทุของภูเขาไฟแทมโบราปลดปล่อยสสารราว 100 ลูกบาศก์กิโลเมตร เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ และเชื่อกันว่าเป็นต้นเหตุของความแปรปรวนของภูมิอากาศในซีกโลกเหนือในปีถัดมา เช่น สหรัฐอเมริกาและแคนาดามีสภาพหนาวเย็นอย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อนในช่วงเดือนพฤษภาคมถึงกันยายน มีหิมะตกหนักในเดือนมิถุนายน แถมอุณหภูมิบนพื้นดินยังเย็นจัดจนต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส เรียกว่า ฟรอสต์ (frost) ในเดือนกรกฎาคมและสิงหาคม ส่วนทางยุโรปฝั่งตะวันตกก็เกิดสภาพหนาวเย็นผิดปกติเช่นกัน อย่างไรก็ดี กรณีที่ยกมานี้เป็นเพียงข้อสันนิษฐานที่ฟังดูเข้าเค้าเท่านั้น เพราะนักวิทยาศาสตร์เพิ่งเก็บข้อมูลที่ใช้วิเคราะห์เพื่อหาความเชื่อมโยงระหว่างการปะทุของภูเขาไฟกับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศมาได้เมื่อไม่กี่สิบปีนี้นี่เอง ในที่นี้ ผมขอยกตัวอย่างการปะทุของภูเขาไฟที่สำคัญ 3 ลูก ได้แก่ เซนต์เฮเลนส์, เอล ชิชอง และพินาตูโบ กรณีแรก: ภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ (Mount Saint Helens) ในรัฐวอชิงตัน สหรัฐอเมริกา ภูเขาไฟลูกนี้ปะทุขึ้นในปี ค.ศ. 1980 และปลดปล่อยสสารออกมากว่า 1 ลูกบาศก์กิโลเมตร ฝุ่นควันและแก๊สพุ่งสูงกว่า 25 กิโลเมตร แม้ว่าการปะทุครั้งนั้นได้ส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศในบริเวณใกล้เคียงในช่วงระยะเวลาหนึ่ง แต่หากมองโดยภาพรวมทั้งโลกแล้วกลับพบว่า หลังจากการปะทุ อุณหภูมิของโลกลดลงต่ำกว่า 0.1 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ดี การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเล็กน้อยขนาดนี้ยังอาจเกิดจากสาเหตุอื่นได้ด้วย ทำให้นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถฟันธงได้ว่าการปะทุของเซนต์เฮเลนส์มีผลกระทบต่ออุณหภูมิของโลก ชมคลิปแสดงภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ได้ที่ กรณีที่สอง : ภูเขาไฟเอล ชิชอง (El Chichón) ในเม็กซิโก ในปี ค.ศ. 1982 นักวิทยาศาสตร์ก็ได้มีโอกาสศึกษาการปะทุของภูเขาไฟเอล ชิชอง ในภาพที่ 3 หลังจากที่ได้เฝ้าติดตามผลกระทบอยู่ถึง 2 ปี คราวนี้พบหลักฐานที่เชื่อได้ว่า การประทุของเอล ชิชอง ได้ทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกลดลงประมาณ 0.3-0.5 องศาเซลเซียส ปริศนาชวนฉงนก็คือ ภูเขาไฟเอล ชิชอง ปลดปล่อยปริมาณเถ้าภูเขาไฟน้อยกว่าภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ แต่เหตุใดการปะทุจึงส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิของโลกมากกว่า? คำตอบคือ แม้เซนต์เฮเลนส์จะปลดปล่อยเถ้าภูเขาไฟออกมาในปริมาณมาก แต่ฝุ่นผงของเถ้าภูเขาไฟเหล่านี้ได้ตกลงสู่พื้นในเวลาไม่นานนัก ส่วนเอล ชิชอง ปลดปล่อยแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (แก๊สกำมะถัน) ออกมามากกว่าภูเขาไฟเซนต์เฮเลนส์ถึง 40 เท่า แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์นี้เองที่รวมตัวกับไอน้ำในบรรยากาศชั้นสแตรโทสเฟียร์ (อยู่สูงประมาณ 10-50 กิโลเมตรจากพื้นโลก) เกิดเป็นหยดอนุภาคกรดซัลฟิวริกขนาดเล็กจิ๋วประมาณ 1 ไมโครเมตร เรียกว่า ละอองลอย (aerosol) ละอองลอยเหล่านี้ค่อนข้าง “ดื้อ” กล่าวคือ กว่าจะตกลงสู่พื้นก็กินเวลานานหลายปี แถมระหว่างที่ยังล่องลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศ มันจะสะท้อนรังสีจากดวงอาทิตย์กลับออกไปสู่อวกาศ ทำให้บรรยากาศที่อยู่ติดผิวโลก (ชั้นโทรโพสเฟียร์) มีอุณหภูมิลดลง นั่นคือ หากคิดถึงผลกระทบต่อภูมิอากาศ ปริมาณแก๊สที่ภูเขาไฟปลดปล่อยออกมาจะมีผลกระทบมากกว่าฝุ่นผง กรณีสุดท้าย: ภูเขาไฟพินาตูโบ (Pinatubo) ในฟิลิปปินส์ ภูเขาไฟลูกนี้ปะทุขึ้นในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 1991 ปลดปล่อยแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์เข้าสู่บรรยากาศชั้นสแตรโทสเฟียร์ราว 25-30 ล้านตัน ในปีถัดมา นักวิทยาศาสตร์ทำการทดลองที่เรียกว่า Earth Radiation Budget Experiment ทำให้ได้ข้อสรุปว่า ละอองลอยของกรดซัลฟิวริกทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกลดลงราว 0.5 องศาเซลเซียส นอกจากเรื่องอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกที่ลดลงแล้ว ละอองลอยของกรดซัลฟิวริกยังทำให้ท้องฟ้ายามรุ่งอรุณและยามตะวันลับฟ้ามีสีสันสวยงาม ทั้งนี้เพราะขนาดของละอองลอยราว 1 ไมโครเมตรนี้กระเจิงแสงสีแดงได้ดีกว่าสีอื่นๆ ในกรณีการปะทุของพินาตูโบนี้ ท้องฟ้ามีสีส้มแดงยาวนานถึง 2-3 เดือนเลยทีเดียว! ดูตัวอย่างสีสันของท้องฟ้าหลังภูเขาไฟปะทุได้ในภาพที่ 5 และชมภาพเพิ่มเติมได้ที่ เว็บไซต์ dewbow ข่าวสดออนไลน์ 25.12.18