สภาวะโลกร้อน >> น้ำแข็งขั้วโลกละลาย ??

                     แม้ว่าโดยเฉลี่ยแล้วอุณหภูมิของโลกจะเพิ่มขึ้นไม่มากนัก แต่ผลกระทบที่เกิดขึ้นจะส่งผลต่อเป็นทอดๆ และจะมีผลกระทบกับโลกในที่สุด ขณะนี้ผลกระทบดังกล่าวเริ่มปรากฏให้เห็นแล้วทั่วโลก รวมทั้งประเทศไทย ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ การละลายของน้ำแข็งทั่วโลก ทั้งที่เป็นธารน้ำแข็งที่ใหญ่ที่ใหญ่ที่สุดในโลก น้ำแข็งที่ละลายนี้จะไปเพิ่มปริมาณน้ำในมหาสมุทร เมื่อประกอบกับอุณหภูมิเฉลี่ยของน้ำสูงขึ้น น้ำก็จะมีการขยายตัวร่วมด้วย ทำให้ปริมาณน้ำในมหาสมุทรทั่วลกเพิ่มมากขึ้นเป็นทวีคูณ ทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นมาก ส่งผลให้เมืองสำคัญๆ ที่อยู่ริมมหาสมุทรตกอยู่ใต้ระดับน้ำทะเลทันที

                     มีการคาดการณ์ว่า หากน้ำแข็งดังกล่าวละลายหมด จะทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น 6-8 เมตรทีเดียว

                     ผลกระทบที่เริ่มเห็นได้อีกประการหนึ่งคือ การเกิดพายุหมุนที่มีความถี่มากขึ้น และมีความรุนแรงมากขึ้นด้วย ดังเราจะเห็นได้จากข่าวพายุเฮอริเคนที่พัดเข้าถล่มสหรัฐฯ หลายลูกในช่วงสองสามปีที่ผ่านมา แต่ละลูกก็สร้างความเสียหายในระดับหายนะทั้งสิ้น สาเหตุอาจอธิบายได้ในแง่พลังงาน กล่าวคือ เมื่อมหาสมุทรมีอุณหภูมิสูงขึ้น พลังงานที่ดายุได้รับก็มากขึ้นไปด้วย ส่งผลให้พายะมีความรุนแรงกว่าที่เคย

                     นอกจากนั้น สภาวะโลกร้อนยังส่งผลให้บางบริเวณในโลกประสบกับสภาวะแห้งแล้งอย่างไม่เคยมีมาก่อน เช่น ขณะนี้ได้เกิดสภาวะโลกร้อนรุนแรงขึ้นอีกเนื่องจากต้นไม้ในป่าที่เคยทำหน้าที่ดูกกลืนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ได้ล้มตายลงเนื่องจากขาดน้ำ นอกจากจะไม่ดูดกลืนก๊าซต่อไปแล้ว ยังปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากกระบวนการย่อยสลายด้วย และยังมีสัญญาณเตือนจากภัยธรรมชาติอื่นๆ อีกมาก ซึ่งหากเราสังเกตดีๆ จะพบว่าเป็นผลจากสภาวะนี้ไม่น้อย

                     ภาวะโลกร้อนไม่ได้เพียงแค่ทำให้ธารน้ำแข็งขั้วโลกละลายอย่างต่อเนื่องเท่านั้น แต่ยังส่งผลให้ชั้นน้ำแข็งถาวรที่มีอยู่ใต้พื้นผิวโลกค่อยๆ ละลายลดปริมาณลงไปเช่นกัน ผลลัพธ์ที่อาจเกิดขึ้นตามมาในอนาคตก็คือ จุดใต้พื้นโลก ซึ่งเคยเป็นน้ำแข็งหายไปจนเกิดเป็น “ รูรั้ว ” ใต้ดินขึ้นมา

                     เมื่อเป็นเช่นนี้สภาพทางภูมิศาสตร์ในพื้นที่ย่อมเปลี่ยนแปลงไป สิ่งปลูกสร้าง หรือสิ่งก่อสร้างของมนุษย์ เช่น ทางรถไฟ ถนน บ้านเรือน ฯลฯ ซึ่งตั้งอยู่เหนือจุดดังกล่าวมีโอกาสได้รับความเสียหายตามไปด้วย ถ้าปรากฏการณ์น้ำแข็งละลายเกิดขึ้นบนที่สูง เช่น ภูเขา จะก่อให้เกิดภัยธรรมชาติตามมา อาทิ หินถล่มและโคลนถล่มเป็นต้น

โลกเข้าสู่ยุคน้ำแข็ง

อะไรจะเกิดขึ้น.. เมื่อน้ำแข็งขั้วโลกละลายอย่างรวดเร็ว .....

                  ยุคน้ำแข็งยุคสุดท้ายบนโลกผืนแผ่นดินถูกปกคลุมด้วยธารน้ำแข็ง (Glaciers) จำนวน 32 เปอร์เซ็นต์ แต่ปัจจุบันนี้ธารน้ำแข็งเหลือเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ หากธารน้ำแข็งทั้งหมดบนโลกและน้ำแข็งอื่นๆบนพื้นผิวละลายไปจนหมด ระดับน้ำทะเลจะสูงขึ้น 270 ฟุต หรือ 70 เมตร ธารน้ำแข็งอาจมีอายุยาวนานหลายล้านปี การเปลี่ยนแปลงโดยการเพิ่มขึ้นหรือการหดตัวของธารน้ำแข็งขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของอากาศ ปกติธารน้ำแข็งจะไหลหรือเคลื่อนที่อย่างช้าๆ และใช้เวลาเป็นศตวรรษหรือนับพันปี ทว่าขณะนี้มันเปลี่ยนแปลงภายในช่วงเวลาเพียงไม่กี่ปีเท่านั้น

ภาพถ่ายปริมาณน้ำแข็งบริเวณอาร์ติก เซอร์เคิล เมื่อปี ค.ศ. 2003 โดยดาวเทียมเทอรา

                     ปี ค.ศ. 2003 ดาวเทียมตรวจสภาพแวดล้อม “เทอรา” ขององค์การนาซ่าตรวจพบว่าน้ำแข็งบริเวณ อาร์ติกเซอร์เคิล ขั้วโลกเหนือละลายไปเป็นจำนวนมาก นักวิทยาศาสตร์โครงการเทอรากล่าวว่านี่คือหลักฐานแสดงว่าโลกร้อนขึ้นซึ่งเกิดจากน้ำมือของมนุษย์และเป็นสัญญาณในระดับอันตราย

                     ต่อมาในปี ค.ศ. 2004 นักวิทยาศาสตร์สองทีมเผยผลการศึกษาสภาวะโลกร้อนขึ้นซึ่งได้ผลตรงกันว่า อุณหภูมิของโลกสูงขึ้นราว 1 องศาฟาเรนไฮต์มาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1900 และในบริเวณอาร์กติกอุณหภูมิสูงขึ้น 4 ถึง 7 องศาฟาเรนไฮต์ในรอบ 50 ปีเลยทีเดียว มันทำให้ปริมาณหิมะลดลง และธารน้ำแข็งละลายลงสู่ทะเล การเปลี่ยนแปลงนี้ยังคุกคามต่อชีวิตหมีขั้วโลก 25 ปีที่ผ่านมาพวกมันลดจำนวนลง 15 เปอร์เซนต์และน้ำหนักตัวลดลดลงด้วย ในช่วงเวลาไม่กี่ปีที่ผ่านมาธารน้ำแข็งบริเวณแอนตาร์กติกา ขั้วโลกใต้ และอาร์กติก ขั้วโลกเหนือ ละลายอย่างรวดเร็วรวมทั้งแผ่นน้ำแข็งชายฝั่งก็ละลายจนแตกออกเป็นภูเขาน้ำแข็งขนาดมหึมาหลายก้อน

                     การศึกษาล่าสุดโดยทีมวิจัย British Antarctic Survey(BAS) นำโดยอลิสัน คุก ซึ่งตีพิมพ์ผลงานในนิตยสาร journal Science. ฉบับวันที่ 22 เมษายน 2005 เผยว่า ธารน้ำแข็งจำนวน 84 เปอร์เซ็นต์ ในบริเวณบางส่วนของแอนตาร์ติกหดตัวจากการละลายตลอดระยะเวลา 50 ปีที่ผ่านมา ด้วยสาเหตุอุณหภูมิที่สูงขึ้น ทีมวิจัยบาสทำการศึกษาจากภาพถ่ายทางอากาศจำนวน 2,000 ภาพ ซึ่งบางภาพถ่ายไว้ตั้งแต่ทศวรรษ 1940 รวมทั้งภาพถ่ายจากดาวเทียมด้วย คุกกล่าวว่า ครึ่งศตวรรษที่ผ่านมาธารน้ำแข็งเกือบทั้งหมดบริเวณแอนตาร์กติกซึ่งไหลลงจากภูเขาสู่ทะเลยาวขึ้นอย่างช้าๆตลอดมา ทว่า เดี๋ยวนี้มันกลับตรงกันข้าม “ 5ปีหลัง ธารน้ำแข็งส่วนใหญ่หดตัวอย่างรวดเร็ว “

                     เดวิด วอนจ์ นักธารน้ำแข็งวิทยา หนึ่งในทีมสำรวจบอกว่า “ การหดตัวของธารน้ำแข็งจำนวนมากบริเวณคาบสมุทรแอนตาร์กติกในช่วงเวลา 50 ปี มีสาเหตุใหญ่จากการเปลี่ยนแปลงของอากาศ “ ทีมวิจัยบาสเคยทำนายไว้ในปี ค.ศ. 1998 ว่า แผ่นน้ำแข็งชายฝั่งหลายก้อนรอบๆคาบสมุทรแอนตาร์กติกจะละลายเพราะอุณหภูมิที่สูงขึ้น คำทำนายนี้กลายเป็นความจริงและรุนแรงกว่าที่คาดหมายไว้มาก มันเกิดขึ้นในระหว่างวันที่ 31 มกราคม ถึง 7มีนาคม 2002 แผ่นน้ำแข็งชายฝั่งชื่อ ลาร์เซน บี (Larsen B ice shelf) ขนาด 3,250 ตารางกิโลเมตร และหนา 200 เมตร ซึ่งอยู่ทางตะวันออกของคาบสมุทรแอนตาร์กติกแตกออกเป็นภูเขาน้ำแข็งขนาดใหญ่และเศษชิ้นเล็กชิ้นน้อยอีกนับพันชิ้น ชิ้นที่ใหญ่ที่สุดมีขนาดยาว 100 ไมล์ ชื่อ B15A และกลายเป็นภูเขาน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่สุดในโลก และล่าสุดเมื่อวันที่ 31 มกราคม 2005 แผ่นน้ำแข็งลาร์เซน บี แตกอีกครั้งหนึ่งส่วนที่แตกออกกลายเป็นภูเขาน้ำแข็ง ขนาด 16 คูณ 35 ตารางไมล์ ชื่อ A-53 

แผ่นน้ำแข็ง ลาร์เซน บี ถ่ายจากเรือสำรวจ เจมส์ คลาร์ก รอส ของทีมวิจัยบาส เมื่อวันที่ 8 มีนาคม 2002

                     ทีมวิจัยบาสเชื่อว่าอากาศบริเวณคาบสมุทรแอนตาร์กติกคงที่เป็นเวลาอย่างน้อยที่สุด 1800 ปี แต่ปัจจุบันนี้มันกำลังเปลี่ยนแปลงไป 50 ปีที่ผ่านมา อุณหภูมิบริเวณนี้สูงขึ้น 4.5 องศาฟาเรนไฮต์หรือ 2.5 องศาเซลเซียส มากกว่าพื้นที่อื่นๆในบริเวณขั้วโลกใต้ ทางด้านอาร์กติกขั้วโลกเหนือ ธารน้ำแข็งก็หดสั้นลงและละลายอย่างรวดเร็วเช่นเดียวกันกับขั้วโลกใต้

                     ปลายเดือน ธันวาคม 2004 ทีมสำรวจธารน้ำแข็งบนเกาะกรีนแลนด์รายงานว่า ธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่สุดของกรีนแลนด์ชื่อ “Jakobshavn Isbrae” มีอัตราการละลายเป็นสองเท่าจากเดิมและไหลลงทะเลอย่างรวดเร็ว ธารน้ำแข็งนี้เคยไหลลงทะเลในอัตราความเร็ว 3.45 ไมล์ต่อปีในระหว่างปี 1992-1997 แต่ในปี 2003 มันไหลด้วยอัตราความเร็ว 7.83 ไมล์ต่อปี และความหนาของมันลดลงราว 49 ฟุตในทุกๆปีนับตั้งแต่ปี 1997เป็นต้นมา ผลจากการละลายอย่างรวดเร็วนี้ทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มสูงขึ้น .002 นิ้วต่อปี(.06 มิลิเมตร) หรือราว 4 เปอร์เซนต์ของอัตราการเพิ่มของระดับน้ำทะเลในศตวรรษที่ 20 และธารน้ำแข็งอื่นๆในกรีนแลนด์ก็บางลงประมาณ 1 เมตรต่อปีซึ่งเกิดจากการละลายด้วยสาเหตุโลกร้อนขึ้น 

                     โลกร้อนขึ้นเป็นผลมาจากปรากฏการณ์เรือนกระจก(greenhouse effect) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ชั้นบรรยากาศของโลกถูกห่อหุ้มด้วยก๊าซเรือนกระจก ซึ่งกั้นรังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์ที่ตกลงบนผิวโลกไม่ให้สะท้อนกลับขึ้นสู่อวกาศ เหมือนเรือนกระจกที่ใช้เพาะปลูกต้นไม้ในประเทศเขตหนาว ซึ่งพลังงานแสงอาทิตย์ผ่านเข้าไปภายในเรือนกระจกได้แต่ความร้อนยังคงอยู่ภายใน ก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญมี 6 ชนิด ได้แก่ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ก๊าซมีเทน (CH4) ก๊าซไนตรัสออกไซด์ (N2O) ก๊าซไฮโดรฟลูโรคาร์บอน (HFCS) ก๊าซเปอร์ฟลูโรคาร์บอน (CFCS) และก๊าซซัลเฟอร์เฮกซ่าฟลูโอโรด์ (SF6) โดยเฉพาะอย่างยิ่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากโรงงานอุตสาหกรรมและยานยนต์เพิ่มปริมาณจาก 278 ส่วนในล้านส่วน ก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรมเป็น 380 ส่วนในล้านส่วนในปี 2003ผลการศึกษาภาวะโลกร้อนชิ้นล่าสุดของนักวิทยาศาสตร์นาซ่า มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย มหาวิทยาลัยนิวยอร์คและห้องปฏิบัติการลอว์เรนซ์เบิร์กเลย์ ซึ่งตีพิมพ์ในนิตยสารไซน์ฉบับล่าสุดสรุปว่าโลกดูดกลืนพลังงานจากดวงอาทิตย์มากกว่าที่สะท้อนหรือแผ่กลับไปสู่อวกาศทำให้พลังงานอยู่ในสภาวะ”ไม่สมดุล” ส่งผลให้โลกร้อนขึ้น ความไม่สมดุลของพลังงานมีค่าเท่ากับ 0.85 วัตต์ต่อตารางเมตร ซึ่งจะทำให้โลกร้อนขึ้น 0.6 องศาเซลเซียสหรือ 1 องศาฟาเรนไฮต์เมื่อสิ้นสุดศตวรรษนี้

                     จิม แฮนเซน หัวหน้าทีมนักวิทยาศาสตร์ จาก NASA's Goddard Institute for Space Studies อธิบายว่า ความไม่สมดุลของพลังงานเป็นผลมาจากพอลลูชั่นในชั้นบรรยากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ก๊าซคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ มีเทน โอโซน และอนุภาคคาร์บอนดำ พอลลูชั่นเหล่านี้กั้นความร้อนที่แผ่จากโลกที่ไปยังอวกาศและยังเพิ่มการดูดกลืนแสงอาทิตย์อีกด้วย

                     เมื่อ 30 ปีก่อน นักอุตุนิยมวิทยาทำนายไว้ว่าภาวะโลกร้อนจะปรากฏเด่นชัดในบริเวณขั้วโลก ขณะนี้มันกลายเป็นความจริงแล้ว การเปลี่ยนแปลงของน้ำแข็งที่ขั้วโลกไม่เพียงแต่ทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นเท่านั้น แต่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาวะทางเคมีในมหาสมุทร การไหลเวียนของบรรยากาศและมหาสมุทรและระบบอากาศของโลกด้วย 

แผนที่โลกล่าสุดจาก NOAA แสดงภาพโลกที่คล้ายยุคน้ำแข็ง

ภาพจากโนอาที่สร้างขึ้นโดยใช้ภาพย่อยจากดาวเทียมหลายดวงประกอบขึ้น

               โลกของเราห้อมล้อมด้วยอวกาศที่มีอุณหภูมิติดลบต่ำกว่าศูนย์หลายองศา แต่เราอาศัยความร้อนจาก 2 แหล่งเพื่อคงความอบอุ่นเอาไว้คือ 1.ความร้อนจากใต้โลก 2.ความร้อนจากดวงอาทิตย์ ความร้อนจากแสงอาทิตย์ ส่วนหนึ่งจะสะท้อนหายไปในอวกาศ อีกส่วนหนึ่งจะถูกเก็บกักไว้ภายใน  “ภาวะเรือนกระจก” ของโลกเราเอง โดยปฎิกิริยาของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ที่เหมาะสม ภาวะเรือนกระจกก็จะสร้างความอบอุ่นให้โลกจนมีสภาพที่ก่อเกิดชีวิตได้ สภาวะการคงอุณหูมิความอบอุ่นในโลกเรานั้น ความอบอุ่นจะกระจายลำเลียงจากจุดที่อุ่นบริเวณเส้นศูนย์สูตรไปสู่จุดที่หนาวเหน็บแถบขั้วโลกได้ด้วยกระแสน้ำเทอร์โมฮาลีน ซึ่งจะพาเอาน้ำอุ่นไหลวนไปทั่วทุกทวีปทำให้สภาพอุณหูมิในโลกเรายังคงน่าอยู่มาหลายพันปี

                   “ภาวะโลกร้อน” ที่เราพูดถึงกันในช่วงหลังนั้นคือกาีรที่ปริมาณของ CO₂ นั้นมีมากเกินไป ความร้อนสะสมในเรือนกระจกจึงสูงขึ้นเกินจุดพอดี ปรากฏการณ์แบบนี้เมื่อเกิดหลายๆปี ไม่ว่าจะสาเหตุมาจากอะไร (ตัดไม้,เผาป่า ฯลฯ)  ล้วนแล้วแต่ทำให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้นจนถึงจุดที่น้ำแข็งที่ขั้วโลกเหนือละลาย

ทำไมน้ำแข็งละลาย โลกควรจะขาดน้ำแข็ง แต่ทำไมกลับทำให้เกิดยุคน้ำแข็งล่ะ ?

                  คำตอบคือกระแสน้ำหลักที่ใช้ลำเลียงความอบอุ่นจากเส้นศูนย์สูตรไปสู่ขั้วโลกเหนือนั้น เกิดการเจือจางลง โดยสาเหตุจากปริมาณน้ำจืดที่เพิ่มขึ้นเพราะน้ำแข็งละลาย เมื่อน้ำจืดมีมากขึ้น การจมลงของน้ำเกลือที่เป็นจุดเริ่มต้นของกระแสน้ำเทอร์โมฮาลีนที่ขั้วโลกเหนือก็เกิดน้อยลง จนกระแสน้ำเทอร์โมฮาลีนไหลช้าลงและอาจหยุดในที่สุด

ในวงกลมแสดงจุดที่น้ำเค็มและเย็นจมลึกลง เป็นการเริ่มต้นกระแสน้ำเทอร์โมฮาลีน เมื่อน้ำจืดมากขึ้น 

น้ำเย็นก็ไม่จมลึกลง กระแสน้ำก็เริ่มต้นไม่ได้

         เมือกระแสน้ำเทอร์โมฮาลีนไหลช้าลง การลำเลียงความอบอุ่นจากเส้นศูนย์สูตรไปสู่ขั้วโลกเหนือก็จะเกิดปัญหาขึ้น ทำให้ขั้วเหนือของโลกในฤดูหนาว ซึ่งเป็นช่วงหันออกห่างจากดวงอาทิตย์ (ธันวา-มีนา) เกิดความหนาวเย็นขึ้นอย่างมหาศาล การลุกลามของยุคน้ำแข็งย่อยก็เกิดขึ้น

ทางด่วนกับน้ำแข็งหนา 20 นิ้วในชิคาโก นี่ไม่ใช่มาจากภาพยนตร์ …นี่ของจริง

ดูภาพขยายแล้วเหมือนภาพยนตร์เรือง The day after tomorrow ไหม แต่นี่คือมกราคม 2554 นี่เอง

การไหลเวียนของน้ำในมหาสมุทร

             ศาสตราจารย์ ดร.วอลเลส โบรกเกอร์ (Wallace S. Broecker; 1931-) จากคณะวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมโลก มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย (Columbia University) ได้อธิบายกลไกทางธรรมชาติที่ควบคุมอุณหภูมิของประเทศเมืองหนาวไม่ให้แตกต่างจากประเทศแถบร้อนมากจนเกินไป นั้นคือการไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรอันเกิดจากแรงดันของเกลือ หรือ Thermohaline Circulation โดยมีรากศัพท์มาจากคำว่า Thermo ที่แปลว่าความร้อนและ Haline ที่แปลว่าเกลือ

ภาพแสดงการไหลเวียนของกระแสน้ำเย็นและกระแสน้ำอุ่น

                 จุดเริ่มต้นของ Thermohaline Circulation เกิดขึ้นที่บริเวณทะเลทางตอนเหนือของมหาสมุทรแอตแลนติก สภาพภูมิอากาศที่หนาวเย็นได้ทำให้น้ำทะเลแข็งตัวและก่อให้เกิดแผ่นน้ำแข็งปก คลุมพื้นที่ผิวชั้นบนของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ

ขณะที่ผิวของน้ำทะเลกำลังก่อตัวเป็นน้ำแข็ง เกลือที่ละลายอยู่ในน้ำทะเลชั้นบนจะถูกดันลงไปอยู่ในน้ำทะเลชั้นล่างถัดลงมา ทำให้มวลของน้ำทะเลชั้นล่างหนักขึ้น เราสามารถทำการทดลองนี้ได้โดยการละลายเกลือลงในแก้วน้ำแล้วนำไปแช่แข็งในตู้ เย็น ส่วนที่เป็นน้ำแข็งจะมีรสจืดและแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า  -2.0 องศาเซลเซียส ในขณะที่ส่วนที่เป็นน้ำจะมีรสเค็มมากขึ้นเนื่องจากเกลือที่ควรจะอยู่ในชั้น น้ำแข็งถูกดันให้ลงมาอยู่ในส่วนที่เป็นน้ำ

                  นี้คือปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ทำให้มวลของผิวน้ำมหาสมุทรแอตแลนติกตอนเหนือ จมลงเนื่องจากมวลน้ำมีน้ำหนักมากขึ้นเพราะความหนาแน่นของเกลือเพิ่มสูงขึ้น หลังจากนั้นมวลของน้ำเย็นจะเคลื่อนตัวใต้น้ำไปตามฝั่งตะวันตกของทวีปแอฟริกาจนถึงแหลมกู๊ดโฮป์ (Good Hope Cape) มวลน้ำส่วนหนึ่งจะไหลแยกเข้าสู่มหาสมุทรอินเดีย ในขณะที่มวลน้ำอีกส่วนหนึ่งจะไหลเข้าสู่ขั้วโลกใต้และค่อยๆ เคลื่อนตัวไปทางทิศเหนือผ่านทวีปออสเตรเลีย ประเทศฟิลิปปินส์ และไหลเข้าสู่ตอนเหนือของมหาสมุทรแปซิฟิก

                  ท้ายที่สุดกระแสน้ำเย็นนี้จะลอยตัวขึ้นสู่ระดับผิวน้ำที่ชายฝั่งตะวันตกของอ ลาสกา (Alaska) และไหลย้อนกลับลงมาทางทิศใต้เลียบชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกา เพื่อวกกลับมาทางทิศตะวันตก ณ บริเวณเส้นศูนย์สูตรและไหลเข้าสู่ทะเลจีนใต้ผ่านช่องแคบมะละกาเพื่อมาบรรจบ กับกระแสน้ำเย็นที่ยกตัวขึ้นสู่ผิวน้ำที่มหาสมุทรอินเดีย จนกลายเป็นกระแสน้ำอุ่นไหลย้อนกลับไปยังมหาสมุทรแอตแลนติกตอนเหนืออีกครั้ง

                    จากการคำนวณโดยใช้ค่าของคาร์บอน 14 (Carbon 14) ซึ่งเป็นธาตุกัมมันตรังสีและมีระยะเวลาครึ่งชีวิตอยู่ที่ 5,730 ปี 2 คาดว่าระยะเวลาทั้งหมดที่ใช้ในการไหลเวียนของกระแสน้ำ Thermohaline Circulation หนึ่งรอบอยู่ที่ 1,600 ปี

                   ศาสตราจารย์ ดร.วอลเลส โบรกเกอร์ ได้เปรียบเทียบการไหลเวียนของกระแสน้ำโลกเสมือนสายพานลำเลียงความร้อน จากบริเวณเส้นศูนย์สูตรไปยังประเทศแถบตอนเหนือผ่านการไหลเวียนของกระแสน้ำ อุ่น ด้วยอิทธิพลของกระแสน้ำอุ่นเม็กซิโก (Mexico Gulf Stream) ทำให้ ลอนดอน (London) เมืองหลวงของประเทศอังกฤษมีสภาพอากาศที่อบอุ่นกว่า ซัปโปโร (Sapporo) เมืองท่องเที่ยวที่ตั้งอยู่ทางตอนเหนือของประเทศญี่ปุ่น ทั้งที่ลอนดอนตั้งอยู่ทางตอนเหนือมากกว่าซัปโปโร

                      อะไรจะเกิดขึ้นหากภาวะโลกร้อนรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ จนธารน้ำแข็งรวมทั้งน้ำแข็งที่ปกคลุมอยู่บนผิวทะเลเริ่มละลายตัว?

                  สิ่งแรกที่จะเกิดขึ้นคือความเค็มของน้ำทะเลจะเริ่มเจือจางลงเรื่อยๆ จนกระทั่งความหนาแน่นของมวลน้ำชั้นบนมีค่าน้อยกว่ามวลน้ำชั้นล่างทำให้การจม ตัวลงของมวลน้ำหยุดชะงัก และส่งผลให้ Thermohaline Circulation อันเป็นที่มาของกระแสน้ำอุ่นหยุดไหล ประเทศที่อยู่ทางตอนเหนือเช่นหมู่เกาะอังกฤษและกลุ่มประเทศยุโรปตะวันตก รวมทั้งมลรัฐทางตอนเหนือของประเทศอเมริกาจะต้องเผชิญกับสภาพอากาศที่หนาว เย็นลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ หลังจากนั้นกลไกย้อนกลับในเชิงลบ หรือ Negative Feedback จะเริ่มต้นทำงาน กล่าวคืออุณหภูมิที่ลดลงของน้ำทะเลจะทำให้การดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เพิ่มมากขึ้น ปริมาณของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศจึงลดลงส่งผลให้อุณหภูมิเฉลี่ย ในชั้นบรรยากาศลดต่ำลง

           นอกจากนี้ การเพิ่มปริมาณของพื้นที่สีขาวอันเกิดจากการปกคลุมของหิมะในซีกโลกเหนือยัง ทำหน้าที่เสมือนกระจกสะท้อนพลังงานจากแสงอาทิตย์กลับไปสู่อวกาศ ทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกยิ่งลดต่ำลงเรื่อยๆ

                    จนท้ายที่สุดโลกก็จะกลับเข้าสู่ยุคน้ำแข็งอีกครั้ง

      ในห้วงมหาสมุทรของโลกนั้นมีสายพานการไหลเวียนของกระแสน้ำอุ่นและน้ำเย็นหมุนเวียนไปทั่วโลกอยู่ตลอดเวลา ซึ่งเราเรียกว่าสายพานลำเลียงขนาดยักษ์แห่งมหาสมุทร (The Great Ocean Conveyor Belt) สายพานที่ว่านี้จะทำหน้าที่นำความร้อนจากดวงอาทิตย์และปริมาณเกลือในน้ำทะเลส่งผ่านไปยังส่วนต่างๆของมหาสมุทรทั่วโลก หรืออาจกล่าวได้อีกนัยหนึ่งก็คือ ความร้อนและความเข้มข้นของน้ำทะเลที่แตกต่างกันในแต่ละส่วนของมหาสมุทรนี่แหละที่เป็นส่วนสำคัญในการขับเคลื่อนให้สายพานที่ว่านี้ทำงาน ดังนั้นสายพานที่ว่านี้จึงอาจถูกเรียกในอีกชื่อหนึ่งก็คือ การไหลเวียนของเทอร์โมฮาไลน์ (Thermohaline circulation) โดย Thermo นั้นจะหมายถึงความร้อนหรืออุณหภูมิของน้ำทะเล และ Haline นั้นหมายถึงเกลือหรือความเค็มของน้ำทะเลนั่นเอง แต่นอกจากอุณหภูมิและความเค็มที่แตกต่างในส่วนต่างๆของมหาสมุทรแล้ว ระดับน้ำขึ้นน้ำลง (Tides) และแรงลมที่พัดเหนือพื้นผิวมหาสมุทรก็มีส่วนเกี่ยวข้องในการขับเคลื่อนวงจรของสายพานนี้เช่นกัน บางคนจึงอาจเรียกสายพานการไหลเวียนกระแสน้ำนี้ว่า Meridional Overturning Circulation หรือ MOC ซึ่งอธิบายถึงกลไกการไหลเวียนของกระแสน้ำทั้งโลก

      กระบวนการสายพานลำเลียงพลังงานนี้เริ่มต้นจากการที่พื้นผิวน้ำทะเลบริเวณเส้นศูนย์สูตรถูกทำให้อุ่นขึ้นเนื่องจากความร้อนจากดวงอาทิตย์และน้ำทะเลอุ่นนั้นได้เริ่มต้นไหลไปสู่ขั้วโลก นำพาเอาความร้อนจากเส้นศูนย์สูตรขึ้นไปยังละติจูดที่สูงขึ้นและปลดปล่อยมันออกสู่บรรยากาศ กระแสน้ำอุ่นซึ่งไหลขึ้นไปถึงทางด้านฝั่งตะวันตกของสกอตแลนด์นั้นจะช่วยทำให้ฤดูหนาวของเกาะอังกฤษนั้นไม่หนาวจัดจนเกินไปเมื่อเทียบกับเมืองที่อยู่ในระดับละติจูดเดียวกันอย่างเมืองนิวฟาวด์แลนด์  ประเทศแคนาดา

           หลังจากกระแสน้ำอุ่นที่ว่านี้ได้ขึ้นไปสู่บริเวณละติจูดสูงใกล้ขั้วโลกแล้ว มันจะปลดปล่อยความร้อนเข้าสู่บรรยากาศ และเมื่ออุณหภูมิน้ำทะเลลดลงความหนาแน่นน้ำทะเลก็จะเพิ่มมากขึ้น กระแสน้ำอุ่นก็จะค่อยๆจมตัวลงสู่พื้นท้องทะเล ที่ยิ่งไปกว่านั้น ในบริเวณละติจูดสูงๆใกล้ขั้วโลก อากาศจะเย็นลงจนน้ำทะเลกลายเป็นน้ำแข็ง ซึ่งน้ำแข็งนั้นจะประกอบด้วยน้ำจืดมาจับตัวกันและคืนเกลือในตัวให้กับน้ำทะเลที่อยู่บริเวณรอบๆ ส่งผลให้น้ำทะเลบริเวณนั้นมีความเข้มข้นของเกลือเพิ่มมากขึ้น ความหนาแน่นจึงมากขึ้นตามไปด้วย น้ำทะเลบริเวณนี้จึงจมตัวลงด้านล่างของมหาสมุทร

             อันที่จริงแล้วบริเวณเขตร้อนใกล้เส้นศูนย์สูตรก็มีการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของเกลือในน้ำทะเลเช่นกัน แม้ว่าจะมีฝนตกหนัก แต่ความร้อนอันเนื่องมาจากดวงอาทิตย์นั้นก็ทำให้อัตราการระเหยของน้ำทะเลบริเวณนี้สูงไปด้วย เมื่อน้ำระเหยไปเป็นจำนวนมาก สิ่งที่เหลืออยู่ในท้องทะเลคือน้ำเกลือที่เข้มขึ้นและจมลงสู่พื้นทะเลด้านล่างด้วยเช่นกัน

            ผลของกระบวนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความเข้มข้นของน้ำทะเลดังกล่าวมาแล้วข้างต้นนี่เอง ที่ส่งผลให้เกิดการขับเคลื่อนของสายพานขนาดมหึมานี้ไปรอบโลกโดยประมาณกันว่าแต่ละรอบของสายพานที่จะมาบรรจบครบรอบเดิมนั้นกินเวลาถึง 1,000 ปีเลยทีเดียว ถึงแม้ว่าจะช้า แต่ปริมาณของน้ำที่สายพานนี้ขับเคลื่อนไปนั้นมีมากพอๆกับแม่น้ำอเมซอนจำนวน 100 สายมารวมกัน มันจึงมีอิทธิพลอย่างมหาศาลต่อสภาพภูมิอากาศของโลก

              มหาสมุทรนั้นยังมีความเกี่ยวข้องอย่างลึกซึ้งกับปริมาณของคาร์บอนไดออกไซค์ในชั้นบรรยากาศ ในมหาสมุทรมีสิ่งมีชีวิตสีเขียวเล็กๆชนิดหนึ่งซึ่งเรียกว่าไฟโตแพลงค์ตอน(phytoplankton) อาศัยอยู่ สิ่งมีชีวิตชนิดนี้มีความสำคัญต่อวงจรชีวิตในมหาสมุทรเป็นอย่างมาก มันเป็นแหล่งอาหารของปลาจำนวนมาก รวมไปถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดที่อาศัยอยู่ในทะเลด้วย บทบาทที่สำคัญมากอีกอย่างหนึ่งของเจ้าไฟโตแพลงค์ตอนนี้ก็คือมันสามารถจับเอาก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ที่มนุษย์ สัตว์และกระบวนการอุตสาหกรรมต่างๆปล่อยออกมา เปลี่ยนกลับไปเป็นออกซิเจนสำหรับให้สิ่งมีชีวิตใช้หายใจได้ โดยปริมาณคาร์บอนไดออกไซค์ที่มันเปลี่ยนให้กลายเป็นออกซิเจนนั้น เทียบได้กับปริมาณที่ได้จากกระบวนการเดียวกันของต้นไม้ทั้งโลกเลยทีเดียว  หรือกล่าวได้ว่าปริมาณออกซิเจนในชั้นบรรยากาศของโลกเรานั้นมีครึ่งหนึ่งมาจากไฟโตแพลงค์ตอนนั่นเอง นอกจากนี้ไฟโตแพลงค์ตอนยังมีส่วนสำคัญในการรักษาปริมาณของคาร์บอนไดออกไซค์ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกตัวสำคัญ ให้คงปริมาณอยู่ในระดับที่เหมาะสมอีกด้วย

            อุณหภูมิของน้ำทะเลก็มีความสำคัญต่อปริมาณของคาร์บอนไดออกไซค์ในอากาศ โดย คาร์บอนไดออกไซค์นั้นจะสามารถละลายได้ดีในน้ำทะเลที่เย็นมากกว่าในน้ำทะเลที่อุ่น โดยน้ำทะเลที่เย็นจะจับคาร์บอนไดออกไซค์เอาไว้และพาลงไปสู่ทะเลลึก ในทางตรงกันข้ามเมื่อน้ำทะเลมีอุณหภูมิสูงขึ้น มันก็จะปลดปล่อยคาร์บอนได้ออกไซค์คืนกลับมาสู่ชั้นบรรยากาศ

          ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับเรื่องโลกร้อนได้ให้ความสนใจกับ สายพานขนาดยักษ์อันนี้นี้อย่างใกล้ชิด เพราะผลจากการตรวจวัดพบว่าเมื่อโลกร้อนขึ้น แผ่นน้ำแข็งที่บริเวณขั้วโลกก็มีอัตราการละลายตัวที่เร็วขึ้นกว่าเดิม ซึ่งมีผลทำให้น้ำจืดปริมาณมหาศาลถูกปลดปล่อยออกมาสู่ทะเล ส่งผลให้ความเข้มข้นของน้ำทะเลบริเวณมหาสมุทรแอตแลนติกตอนเหนือเจือจางลง สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์พากันวิตกกังวลก็คือ การเจือจางนี้จะส่งผลให้ความหนาแน่นของน้ำทะเลบริเวณนั้นลดลงจนไม่สามารถจมตัวลงสู่พื้นมหาสมุทรด้านล่างได้ตามปกติ และอาจส่งผลร้ายแรงถึงขั้นสายพานซึ่งนำพาพลังงานความร้อนหมุนเวียนไปทั่วมหาสมุทรนี้หยุดตัวลง

               สิ่งซึ่งดูเหมือนจะขัดแย้งกันอยู่ในที-แต่ทว่ามันคือความจริงก็คือ เมื่อโลกร้อนขึ้นนั้นมันอาจส่งผลกระทบให้ทวีปยุโรปทั้งทวีปปกคลุมด้วยน้ำแข็งได้ มีหลักฐานทางโบราณคดีว่า สายพานนี้ได้เคยหยุดตัวลงมาแล้วในอดีต ครั้งล่าสุดที่สายพานนี้หยุดไหลเวียนก็คือเมื่อ  14,500 ปีก่อน ซึ่งส่งผลให้พื้นที่แถบกรีนแลนด์ มีอุณหภูมิลดลงต่ำกว่าปกติถึง 15 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่ต่ำเกือบจะเท่าอุณหภูมิในช่วงยุคน้ำแข็งเลยทีเดียว (ช่วงเวลานี้เราเรียกว่าช่วง ยังเกอร์ ดรายอัส (The Younger Dryas) – ผู้สนใจสามารถไปค้นหารายละเอียดเพิ่มเติมได้ในhttp://en.wikipedia.org/wiki/Younger_Dryas) เหตุการณ์นี้กินเวลาอยู่ประมาณ 1,300 กว่าปี จากนั้นยุคนี้ก็สิ้นสุดอย่างรวดเร็วในช่วง 11,500 ปีก่อน โดยอุณหภูมิที่แถบกรีนแลนด์ได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วถึง 10 องศาเซลเซียสในช่วงเวลาแค่สิบปี เชื่อกันว่าน่าจะมีสาเหตุมาจากสายพานที่ทำหน้าที่ส่งพลังงานความร้อนไปทั่วโลกนี้ได้กลับมาทำงานใหม่อีกหน ปัจจุบันได้มีนักวิทยาศาสตร์บางคนคาดการณ์เอาไว้ว่ามีโอกาสอยู่ราวๆ 70% ที่สายพานลำเลียงพลังงานแห่งมหาสมุทรนี้จะหยุดไหลเวียนอีกครั้งภายในระยะเวลา 200 ปี ถ้าเราไม่พยายามลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ที่ปลดปล่อยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศให้น้อยลงกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน