ตอนอ่าน The Fiat Standard บท Fiat Science ผมคือหนึ่งคนที่คิดว่า Saifedean พูดเกินจริงหรือเปล่า แต่พอลองหาข้อมูลเองในข่าววิทยาศาสตร์อื่นๆ ก็พบว่า เออจริงแหะ วงการนี้มันไม่ได้คุยเรื่อง Science และ มันไปทาง Politic เสียแล้ว
.
บทความนี้จะพาผู้อ่านย้อนรอยไปสู่การค้นพบรูโหว่โอโซนในปี 1985 ซึ่งนำไปสู่การยกเลิกใช้สารคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (chlorofluorocarbons, CFCs) ที่เชื่อว่าเป็นสาเหตุหลักในการทำลายชั้นโอโซน ความรู้ทางวิทยาศาสตร์นี้มักปรากฏในข้อสอบระดับมัธยมศึกษา นอกจากนี้ บทความจะกล่าวถึงกลุ่มคนที่เชื่อว่ารูโหว่โอโซนไม่ได้เกิดจากการกระทำของมนุษย์อีกด้วย
.
.
ชั้นโอโซนที่ปกคลุมโลกมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตบนพื้นโลก ชั้นนี้ประกอบด้วยโมเลกุลของแก๊สโอโซน ซึ่งมีอะตอมออกซิเจนสามอะตอมเชื่อมต่อกัน ทำหน้าที่ดูดซับและกระเจิงรังสีอัลตราไวโอเลต (ultraviolet, UV) จากดวงอาทิตย์ หากปริมาณโอโซนลดลง รังสี UV จะแทรกซึมสู่พื้นโลกมากขึ้นจนส่งผลเสียต่อมนุษย์ เช่น เพิ่มความเสี่ยงของการเกิดมะเร็งผิวหนังและต้อกระจก อีกทั้งยังส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยทำลายระบบนิเวศและสิ่งมีชีวิตต่างๆ นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เห็นตรงกันในข้อสรุปนี้
.
ในปี 1977 โจนาธาน แชงคลิน (Jonathan Shanklin) นักอุตุนิยมวิทยาชาวอังกฤษวัย 24 ปี ได้เข้าร่วมงานกับ British Antarctic Survey ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยขั้วโลกแห่งชาติของอังกฤษ ภารกิจหลักของเขาคือการประมวลผลข้อมูลความเข้มของรังสี UV จากเครื่องวัดที่ตั้งอยู่ในทวีปแอนตาร์กติกา เพื่อสร้างภาพที่แม่นยำของปริมาณโอโซนในชั้นบรรยากาศ
.
ในช่วงเวลานั้น มีความกังวลว่าชั้นโอโซนอาจถูกทำลายโดยสาร CFCs ซึ่งพบได้ในผลิตภัณฑ์สเปรย์และอุปกรณ์ทำความเย็น เช่น ตู้เย็น แชงคลินจึงนำข้อมูลปัจจุบันมาเปรียบเทียบกับข้อมูลย้อนหลังไปสิบปี โดยเขาคาดว่าจะได้ผลลัพธ์ที่ไม่แตกต่างกันมาก หากพบความเปลี่ยนแปลงที่มีนัยสำคัญ อาจนำไปสู่การรณรงค์ต่อต้านการใช้สาร CFCs
.
แต่ผลการวิเคราะห์กลับแสดงความแตกต่างอย่างชัดเจน ข้อมูลชี้ให้เห็นว่าตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1970 ปริมาณโอโซนในช่วงฤดูใบไม้ผลิของทวีปแอนตาร์กติกาได้ลดลงอย่างต่อเนื่อง จนกระทั่งถึงปี 1984 ชั้นโอโซนเหนือสถานีวิจัยในทวีปนั้นมีความหนาเหลือเพียงประมาณสองในสามของค่าที่วัดได้ในทศวรรษก่อนหน้านั้น
.
จากผลการวิเคราะห์นี้ แชงคลินจึงรวบรวมข้อมูลเพื่อเขียนบทความทางวิชาการ รวมถึงคำอธิบายกลไกทางเคมีที่อาจเป็นสาเหตุของปรากฏการณ์ดังกล่าว โจ ฟาร์แมน (Joe Farman) หัวหน้าแผนกของแชงคลินและนักฟิสิกส์ผู้มีชื่อเสียง เห็นว่าการค้นพบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งและสมควรได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature
.
งานวิจัยนี้ถูกเผยแพร่ในเดือนพฤษภาคม 1985 และสร้างความตกตะลึงอย่างมากให้กับนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก ทีมนักวิทยาศาสตร์จากศูนย์วิจัยอื่นๆ ต่างยืนยันการค้นพบนี้ ภาพถ่ายจากดาวเทียมแสดงให้เห็นว่ารูโอโซนมีขนาดใหญ่ถึง 20 ล้านตารางกิโลเมตร นักวิจัยส่วนใหญ่เห็นพ้องกันว่าสาร CFCs เป็นสาเหตุสำคัญของการเกิดรูโหว่ในชั้นโอโซน
.
ปรากฏการณ์นี้เกิดจากสาร CFCs ที่ประกอบด้วยอะตอมคลอรีน ฟลูออรีน และคาร์บอน มีความเสถียรสูงมาก จึงสามารถแพร่กระจายขึ้นสู่ชั้นสตราโตสเฟียร์โดยไม่สลายตัว อย่างไรก็ตาม ในช่วงฤดูหนาว อุณหภูมิในชั้นสตราโตสเฟียร์เหนือทวีปแอนตาร์กติกาลดต่ำลงถึง -78°C ส่งผลให้เมฆก่อตัวและเกิดปฏิกิริยาเคมีบนผิวเมฆเหล่านี้ ซึ่งเปลี่ยนสาร CFCs ให้อยู่ในรูปของคลอรีนที่ว่องไวต่อการทำปฏิกิริยา
.
เมื่อถึงฤดูใบไม้ผลิและแสงแดดกลับมา รังสี UV จากดวงอาทิตย์จะกระตุ้นให้คลอรีนทำลายโอโซน โดยคลอรีนหนึ่งอะตอมสามารถทำลายโมเลกุลโอโซนได้หลายแสนโมเลกุลผ่านปฏิกิริยาลูกโซ่
.
ด้วยเหตุผลดังกล่าว CFCs จึงถูกควบคุมการใช้ตั้งแต่ปี 1987 ภายใต้ข้อตกลงระหว่างประเทศที่เรียกว่า พิธีสารมอนทรีออล (Montreal Protocol) ไม่ใช่เพราะสาร CFCs เป็นแก๊สเรือนกระจก แต่เพราะมันมีผลกระทบอย่างมากต่อชั้นโอโซน
.
ข้อตกลงนี้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง หลังจากปีนั้น ปริมาณการใช้สาร CFCs ทั่วโลกลดลงอย่างต่อเนื่องจาก 1 ล้านตันต่อปี จนไม่มีการใช้อีกเลยในปี 2010 และถูกแทนที่ด้วยสาร HFCs (hydrofluorocarbons) ซึ่งปราศจากอะตอมคลอรีน
.
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ารูโอโซนที่ทวีปแอนตาร์กติกากำลังค่อยๆ หดตัวลง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสาร CFCs อยู่ในชั้นบรรยากาศได้นานกว่า 50 ปี ชั้นบรรยากาศจะไม่สามารถฟื้นฟูได้อย่างสมบูรณ์จนกว่าจะถึงหลังปี 2070 แม้ว่าจะไม่มีการปล่อยสารเหล่านี้เพิ่มเติมแล้วก็ตาม
.
เมื่อมีนักวิทยาศาสตร์กระแสหลัก ก็ย่อมมีนักวิทยาศาสตร์กระแสรองที่ไม่เห็นด้วยกับประเด็นดังกล่าว
.
ฮารูน ทาซีฟฟ์ (Haroun Tazieff) นักธรณีวิทยาชาวฝรั่งเศสและอดีตรัฐมนตรีของรัฐบาล โต้แย้งว่าความกังวลต่อรูโอโซนและผลกระทบของสาร CFCs ถูกบิดเบือนเกินความเป็นจริงโดยนักการเมืองบางพรรค “มันเป็นเรื่องโกหกทั้งเพ” เขากล่าวอย่างแข็งกร้าว ทาซีฟฟ์เชื่อว่ารูโหว่โอโซนเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดขึ้นเหนือทวีปแอนตาร์กติกาในช่วงฤดูใบไม้ผลิ ซึ่งเกิดจากปริมาณรังสี UV ที่ลดลง (ซึ่งจำเป็นในการผลิตโอโซน) และการเคลื่อนที่ของมวลอากาศขนาดใหญ่และรวดเร็วรอบทวีปก็มีส่วนเกี่ยวข้องด้วย เขาเสริมว่า “ภาพที่น่าตื่นตาตื่นใจเหล่านี้ถูกใช้เพื่อหลอกลวงประชาชน” เขามองว่าพรรคการเมืองบางกลุ่มเจตนารณรงค์เพื่อสร้างความหวาดกลัวกับปัญหาที่ไม่มีอยู่จริง ทำให้เงินภาษีถูกนำไปใช้กับ ‘กังหันลมเพื่อสิ่งแวดล้อม’ แทนที่จะแก้ไขกับภัยคุกคามที่แท้จริงจากมลพิษ
.
จอห์น ชูชัก (John Shewchuk) นักอุตุนิยมวิทยาชาวสหรัฐฯ มีความเห็นคล้ายกับทาซีฟฟ์ และเสริมว่าผลกระทบรูโหว่โอโซนจากสาร CFCs มีน้อยมากเมื่อเปรียบเทียบกับคลอรีนที่ปลดปล่อยจากการปะทุของภูเขาไฟ เขาให้เหตุผลที่น่าสนใจว่า แก๊ส CFCs มีมวลหนักกว่าอากาศหลายเท่า เมื่อแก๊สนี้ลอยขึ้นชั้นบรรยากาศ แก๊สส่วนใหญ่จะตกลงมา มีแค่บางส่วนอาจลอยขึ้นไปถึงระดับสูงได้ นอกจากนี้ โอโซนเป็นสารประกอบที่ไม่เสถียรโดยธรรมชาติ โอโซนในชั้นสตราโทสเฟียร์มีครึ่งชีวิตเฉลี่ยประมาณ 2-3 เดือน ถ้าชั้นโอโซนอุ่นขึ้น ครึ่งชีวิตของมันมีเพียงไม่กี่วันเท่านั้น นั่นหมายความว่า หลังจากฤดูหนาว โอโซนประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์จะสลายตัวไป นี่คือข้อเท็จจริง รูโหว่โอโซนเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นซ้ำตามธรรมชาติ เช่นเดียวกับฤดูกาลต่างๆ ในรอบปี
.
การถกเถียงในประเด็นนี้ยังคงดำเนินอยู่อย่างต่อเนื่อง รายงานในวารสาร Nature Communications เมื่อปี 2023 ชี้ให้เห็นว่า แม้จะมีการยุติการใช้สาร CFCs แล้ว รูโหว่โอโซนกลับไม่ได้ลดขนาดลงอย่างมีนัยสำคัญ ข้อมูลนี้นำไปสู่การตั้งคำถามว่า สาร CFCs อาจไม่ใช่สาเหตุหลักของการเกิดรูโหว่โอโซน หรืออาจมีปัจจัยอื่นเข้ามาเกี่ยวข้อง เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ความเชื่อเดิมเมื่อเกือบ 40 ปีที่แล้วกำลังถูกสั่นคลอน
.
ถึงแม้ว่าเนื้อหานี้จะชวนปวดหัว แต่นี่คือตัวอย่างของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่ได้มีมิติเดียว มีทั้งคนเห็นด้วยและเห็นต่าง โดยพวกเขามีการให้เหตุผลทางวิทยาศาสตร์ในการอธิบาย ซึ่งตรงกันข้ามกับการเรียนในชั้นเรียนที่มักนำเสนอความรู้แต่ด้านเดียว ดังนั้นคำถามที่ว่า “สมชายซื้อเสปรย์ปรับอากาศมาขวดหนึ่ง ฉลากข้างขวดระบุว่า ‘ปลอดสาร CFC’ สเปรย์ที่สมชายซื้อมานี้มีคุณสมบัติรักษ์โลกตามข้อใด” จึงไม่ควรนำมาเป็นข้อสอบอีกต่อไป
.
การชวนให้นักเรียนถกเถียงว่า ‘ทำไมสาร CFCs จึงอาจทำให้เกิดรูโหว่โอโซน หรือทำไมสารนี้อาจไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับเหตุการณ์นี้’ จะเป็นคำถามที่น่าสนใจมากกว่า
.
#siamstr