นักวิจัย จุฬาฯ พัฒนา “ปะการังสู้โลกร้อน” เพื่อทางรอดระบบนิเวศทางทะเล
นักวิจัยสถาบันวิจัยทรัพยากรทางน้ำ จุฬาฯ พัฒนาแนวทางช่วยปะการังให้ปรับตัวรับมือกับภาวะโลกร้อน โดยการผสมเทียมอาศัยเพศและเพาะเลี้ยงปะการังในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูงตั้งแต่แรกเกิด เพื่อเพิ่มความอึดให้เป็น “ปะการังสู้โลกร้อน” พร้อมเผยเทคโนโลยีการแช่เยือกแข็งเซลล์สืบพันธุ์ปะการัง หวังคืนชีพปะการังในวันที่สภาพแวดล้อมในทะเลเหมาะสม
ปะการังทั่วโลกกำลังประสบกับภาวะเสื่อมโทรมจากหลายปัจจัย ทั้งกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การท่องเที่ยว การประมง และมลพิษต่าง ๆ ตลอดจนผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change) ที่ส่งผลให้น้ำทะเลมีอุณหภูมิสูงขึ้น เป็นเหตุให้เกิดปรากฏการณ์ปะการังฟอกขาว ทั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าหากสถานการณ์ยังคงดำเนินต่อไปเช่นนี้ ในอีก 30 ปีข้างหน้า ปะการังทั่วโลกมากกว่า 90% อาจเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ เมื่อปะการังสูญพันธุ์ ความสมบูรณ์และสมดุลของระบบนิเวศทางทะเลก็จะหายไปด้วย อันจะส่งผลกระทบต่อห่วงโซ่อาหารและสภาพอากาศอย่างเลี่ยงไม่ได้
แน่นอนว่า สภาพภูมิอากาศแปรปรวนจะยังคงอยู่ โลกจะใช้เวลาในการปรับสมดุลนานแค่ไหน ยากที่จะทำนาย สิ่งมีชีวิตต่าง ๆ จึงจำต้องปรับตัวเพื่อให้อยู่ได้และอยู่รอดในภาวะโลกร้อน ดังนั้น โจทย์สำคัญที่นักวิจัยหลายคนพยายามหาคำตอบคือ “ทำอย่างไรปะการังอยู่รอดในภาวะโลกร้อน?”
ศาสตราจารย์ ดร.สุชนา ชวนิชย์ ภาควิชาวิทยาศาสตร์ทางทะเล คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย รองผู้อำนวยการสถาบันวิจัยทรัพยากรทางน้ำ และรองกรรมการผู้อำนวยการศูนย์บริการวิชาการแห่งจุฬาฯ พยายามหาคำตอบนี้ และจากการศึกษาทดลองเพาะเลี้ยงขยายพันธุ์ปะการังหลายรุ่น มาตั้งแต่ปี 2548 ที่สถานีวิจัยวิทยาศาสตร์ทางทะเลและศูนย์ฝึกนิสิต เกาะสีชัง จังหวัดชลบุรี ก็พบว่า “ปะการังสามารถปรับตัวเพื่อความอยู่รอดในภาวะโลกร้อนได้ดี เมื่อปะการังถูกเลี้ยงในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงตั้งแต่แรกเกิด” และนี่คือที่มาของการขยายพันธุ์และเพาะเลี้ยง “ปะการังสู้โลกร้อน”
ศาสตราจารย์ ดร.สุชนา ชวนิชย์
ขยายพันธุ์ปะการังด้วยเทคนิคผสมเทียม
ศ. ดร.สุชนาให้ความรู้โดยย่อเกี่ยวกับปะการังและการขยายพันธุ์ของปะการังว่า “ปะการังเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง อาศัยอยู่รวมกันเป็นกลุ่ม (Colony) ตามโขดหินในทะเล ปะการังเป็นทั้งที่อยู่และแหล่งอาหารของสัตว์ต่าง ๆ”
โดยธรรมชาติ ปะการังขยายพันธุ์ 2 วิธี ได้แก่
- สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ คือ การที่ปะการังปล่อยไข่และสเปิร์มออกมาผสมกันในน้ำในช่วงคืนวันเพ็ญ ซึ่งมีโอกาสรอดเติบโตเป็นปะการังเพียง 0.001% เท่านั้น (ทั้งถูกสัตว์น้ำกิน และไม่ปฏิสนธิ)
- สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ คือ ปะการังที่หักออกมาจากปะการังเดิม ถ้าหักมาตกในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมก็จะสามารถเจริญเติบโตเป็นกลุ่มปะการังใหม่ได้ การขยายพันธุ์แบบนี้ทำให้ปะการังมีโอกาสรอด 50% แต่ความหลากหลายของสายพันธุ์จะต่ำ
“การขยายพันธุ์ตามธรรมชาติของปะการังทั้ง 2 แบบดังกล่าวนั้น ค่อนข้างใช้เวลานาน ยิ่งในสภาวะโลกร้อน การผสมพันธุ์แบบอาศัยเพศยิ่งลดลงไปมาก ถ้าเราปล่อยให้ปะการังฟื้นฟูขยายพันธุ์ด้วยตัวเองตามธรรมชาติ ปะการังอาจเติบโตทดแทนปะการังที่ตายจากภาวะปะการังฟอกขาวไม่ทัน และเสี่ยงสูญพันธุ์ในอีกไม่ช้า” ศ. ดร.สุชนา กล่าว
สถาบันวิจัยทรัพยากรทางน้ำ และคณะวิทยาศาสตร์ จุฬาฯ ร่วมกับ โครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชอันเนื่องมาจากพระราชดำริ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี และหน่วยบัญชาการสงครามพิเศษทางเรือ กองทัพเรือ จึงพยายามขยายพันธุ์ปะการังด้วย “เทคนิคผสมเทียม” คือ การเลียนแบบการผสมพันธุ์ตามธรรมชาติของปะการัง
ศ. ดร.สุชนา อธิบายการขยายพันธุ์ปะการังด้วยเทคนิคผสมเทียมว่า “นักวิจัยจะลงเก็บเซลล์สืบพันธุ์ ทั้งไข่และสเปิร์มของปะการังในคืนเดือนเพ็ญ ซึ่งเป็นช่วงที่ปะการังทั่วท้องทะเลพร้อมผสมพันธุ์ โดยการปล่อยสเปิร์มและไข่ออกมาพร้อมกัน แล้วนำเซลล์สืบพันธุ์เหล่านี้มาผสมพันธุ์ในบ่อเพื่อให้เกิดการปฏิสนธิ จนเกิดเป็นตัวอ่อนปะการัง แล้วจึงเตรียมวัสดุคืออิฐมอญ เพื่อให้ตัวอ่อนปะการังลงเกาะและเติบโตในโรงเพาะเลี้ยงเป็นเวลา 2 ปี ก่อนจะนำปะการังเหล่านี้กลับลงสู่ทะเลให้เติบโตอีก 3 ปี เมื่อปะการังอายุ 5 ปีปะการังก็จะพร้อมออกไข่ครั้งแรกได้ วิธีนี้ทำให้ปะการังมีโอกาสรอดและเติบโตสูงขึ้น”
จำลองสภาวะโลกร้อน เร่งปะการังปรับตัวตั้งแต่แรกเกิด
ไม่เพียงการขยายพันธุ์เพื่อเพิ่มจำนวนปะการัง แต่ยังต้องเพิ่มความอึดต่อภาวะโลกร้อนให้กับปะการังที่เกิดใหม่ด้วย ซึ่งกระบวนการนี้ ทีมวิจัยของ ศ. ดร.สุชนาจะนำตัวอ่อนปะการังที่เกิดจากการสืบพันธุ์แบบผสมเทียมมาอนุบาลในโรงเพาะเลี้ยงที่มีอุณหภูมิสูง 34 องศาเซลเซียส (น้ำทะเลปกติมีอุณหภูมิ 30-32 องศาเซลเซียส)
โรงเรือนเพาะเลี้ยงปะการัง ณ เกาะแสมสาร จ.ชลบุรี
“ปะการังบางตัวทนความร้อนในน้ำไม่ไหว ก็จะตายตั้งแต่ตอนอยู่ในโรงเรือน ส่วนปะการังที่ปรับตัวได้ก็จะรอด และพร้อมสำหรับโอกาสที่จะไปเติบโตในท้องทะเลต่อไป”
เมื่อครบกำหนดระยะเวลา 2 ปี ทีมวิจัยก็นำตัวอ่อนปะการังที่รอดเหล่านี้ลงสู่ทะเล
“เราพบว่าปะการังเหล่านี้มีการปรับตัวให้ทนต่อน้ำทะเลที่มีอุณหภูมิสูงได้มากกว่าปะการังตามธรรมชาติ จึงทำให้มีโอกาสรอดจากการฟอกขาวได้มากขึ้น ถือเป็น “ปะการังสู้โลกร้อน” ที่เกิดขึ้นจากการปรับตัวเพื่อความอยู่รอดตั้งแต่เด็ก”
ปะการังที่เติบโตจากการผสมเทียม
จากการติดตามและเฝ้าสังเกต ศ. ดร.สุชนากล่าวว่า “หลังจากที่ลูกปะการังสู้โลกร้อนถูกปล่อยลงทะเล มีการเติบโต และกลายเป็นพ่อแม่พันธุ์ที่สามารถสืบพันธุ์เหมือนปะการังตามธรรมชาติ โดยพบครั้งแรกแล้วเมื่อปี 2566!”
“ปะการังจะปล่อยเซลล์สืบพันธุ์สีชมพูขนาดจิ๋วจำนวนมากออกมาในน้ำทะเลพร้อม ๆ กัน ซึ่งเมื่อเกิดปรากฏการณ์นี้ทีมนักวิจัยก็จะออกดำน้ำเก็บเซลล์สืบพันธุ์เหล่านี้มาช่วยขยายพันธุ์ต่อผ่านการผสมเทียม เป็นปะการังสู้โลกร้อนรุ่นต่อ ๆ ไป”
นักวิจัยปะการัง
ศ. ดร.สุชนาเผยว่าค่าใช้จ่ายในการอนุรักษ์ปะการังด้วยเทคนิคผสมเทียมและดูแลในโรงเพาะตลอด 2 ปีอาจมีมูลค่าค่อนข้างสูง กล่าวคือ 100 ดอลลาร์สหรัฐต่อตัวอ่อนปะการัง 1 ตัว เมื่อเทียบกับการหักปักชำปะการัง ซึ่งมีค่าใช้จ่ายเพียง 1 ดอลลาร์สหรัฐต่อปะการัง 1 ต้น
“แต่เมื่อดูอัตราการรอดตายจากการฟอกขาวแล้ว ก็ถือว่าคุ้มแก่การลงทุน เพราะเราจะได้ปะการังพันธุ์ใหม่ที่ผ่านการเรียนรู้ และทนต่อน้ำทะเลที่อุณหภูมิสูงขึ้นจากสภาวะโลกร้อนได้” ศ. ดร.สุชนากล่าว
อนุรักษ์ปะการังด้วยเทคโนโลยีการแช่เยือกแข็ง
แม้ทีมวิจัยภายใต้การนำของ ศ. ดร.สุชนาจะพบวิธีเพาะเลี้ยงและเพิ่มจำนวนปะการังในทะเล แต่การขยายพันธุ์ของปะการังในธรรมชาติก็ยังขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมในทะเล
“ปะการังสืบพันธุ์เพียงไม่กี่ครั้งต่อปี โดยจะสืบพันธุ์ในสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยเท่านั้น เช่น อุณหภูมิ คืนพระจันทร์เต็มดวง และการไหลของกระแสน้ำ ปัจจุบัน ภาวะโลกร้อนทำให้ปะการังไม่ปล่อยเซลล์สืบพันธุ์ตามฤดูกาล จึงเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ของปะการังในอนาคต”
ด้วยข้อห่วงใยนี้ ศ. ดร.สุชนาจึงได้ร่วมกับทีมวิจัยไต้หวัน (Dr. Chiahsin Lin) ทดลองนำ “เทคโนโลยีการแช่เยือกแข็งเซลล์สืบพันธุ์ปะการัง” ที่เก็บจากท้องทะเลเพื่ออนุรักษ์ปะการังในอนาคต
“ปะการังทุกชนิดล้วนมีความสำคัญต่อระบบนิเวศทางทะเล ดังนั้น การอนุรักษ์ปะการังที่ดี คือ การช่วยให้ปะการังทุกชนิดมีโอกาสสืบพันธุ์และเติบโตได้ดี การเก็บเซลล์สืบพันธุ์ปะการังในวันนี้ จึงจำเป็นต้องเก็บให้หลากหลายสายพันธุ์มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อจะนำมาใช้ในอนาคตเมื่อสภาพแวดล้อมเหมาะสมปะการังจะกลับมามีชีวิตอีกครั้ง”
ศ. ดร.สุชนาให้ข้อมูลเพิ่มเติมว่า ปัจจุบันทีมวิจัยไทยประสบความสำเร็จในการแช่เยือกแข็งสเปิร์มแล้ว ส่วนการแช่เยือกแข็งไข่ยังอยู่ระหว่างทดลอง โดยหวังว่านี่อาจเป็นหนึ่งทางรอดในการอนุรักษ์ปะการังให้คงอยู่ในสภาวะโลกรวนนี้
อนาคตของการอนุรักษ์ปะการัง
อาจารย์สุชนากล่าวทิ้งท้ายว่าการอนุรักษ์ปะการังไม่สามารถทำได้เพียงลำพังโดยนักวิทยาศาสตร์ แต่ต้องดำเนินการในหลายมิติ ทั้งการฟื้นฟูแนวปะการัง การลดมลพิษและการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การสนับสนุนงบประมาณระยะยาวจากภาครัฐและเอกชน รวมถึงการมีส่วนร่วมของทุกภาคส่วน โดยเฉพาะภาครัฐ ภาคเอกชน และประชาชนทั่วไป จะเป็นกุญแจสำคัญในการปกป้องและฟื้นฟูปะการังให้คงอยู่ต่อไปในอนาคต ซึ่งหากมีการดำเนินการที่เหมาะสม ปะการังอาจสามารถฟื้นตัวและคงอยู่เป็นระบบนิเวศที่สำคัญของท้องทะเลต่อไปได้
อ่านบทความฉบับเต็มได้ที่ https://www.chula.ac.th/highlight/230691/