การทำให้ชายฝั่งมืดลง ซึ่งเป็นภัยคุกคามต่อสิ่งแวดล้อมที่นักวิจัยเพิ่งเริ่มศึกษา พบว่าทำให้ผลผลิตของสาหร่ายทะเลลดลงอย่างมาก
ในอ่าว Hauraki ของนิวซีแลนด์ คลื่นกระทบหน้าผาและดึงสิ่งสกปรกลงสู่มหาสมุทร ในขณะที่เรือและพายุพัดตะกอนจากพื้นทะเล แม่น้ำนำพาปุ๋ยจากแผ่นดินใหญ่ซึ่งทำให้เกิดดอกสาหร่ายที่บังแสง ซึ่งปะปนกับมลพิษจากโอ๊คแลนด์ที่อยู่ใกล้เคียง เมื่อรวมกันแล้วพวกมันจะก่อตัวเป็นก้อนเมฆในมหาสมุทรชายฝั่ง พรากสิ่งมีชีวิตที่อยู่ลึกลงไปในเสาน้ำซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักซึ่งก็คือแสงแดด
ในฐานะที่เป็นภัยคุกคามต่อสิ่งแวดล้อม ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การมืดลงของชายฝั่ง มีงานจำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ ที่พยายามทำความเข้าใจว่าชายฝั่งมืดลงอย่างไรและอาจมีความหมายอย่างไรต่อมหาสมุทรและสิ่งมีชีวิตในนั้น ตัวอย่างเช่น บทความที่ตีพิมพ์ในปี 2020ชี้ให้เห็นว่าความมืดตามชายฝั่งอาจทำให้แคระแกรนและเปลี่ยนความอุดมสมบูรณ์ของประชากรแพลงก์ตอนพืชต่างๆ อีกรายจากปี 2019 ระบุว่าความมืดตามชายฝั่งอาจทำให้เวลาแพลงก์ตอนพืชผลิบานช้าลง โดยอาจมีผลกระทบกับสิ่งมีชีวิตที่ต้องพึ่งพาพวกมัน และจากผลการวิจัยใหม่ๆ แสดงให้เห็นว่าการทำให้ชายฝั่งมืดลงอาจขยายผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศด้วย
Caitlin Blain นักนิเวศวิทยาทางทะเลแห่งมหาวิทยาลัยโอ๊คแลนด์ กล่าวว่า การทำให้ชายฝั่งทะเลมืดลงอาจเป็นอุปสรรคต่อการเติบโตของสาหร่ายทะเลอย่างรุนแรง โดยลดความสามารถในการผลิตได้ถึง 95 เปอร์เซ็นต์ ผลผลิตของสาหร่ายทะเลที่ลดลงนี้อาจส่งผลหลายอย่างต่อปลาและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่ใช้สาหร่ายทะเลเป็นอาหารหรือที่พักพิง นอกจากนี้ยังอาจทำให้สาหร่ายเคลป์ไม่สามารถกักเก็บคาร์บอนได้ ซึ่งส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศโลก
ในการค้นพบนี้ Blain และทีมของเธอได้ออกผจญภัยในอ่าว Hauraki เพื่อศึกษาป่าเคลป์เจ็ดแห่ง ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยEcklonia radiata ในแต่ละไซต์ พวกเขาติดตั้งเครื่องบันทึกแสง 2 เครื่อง เครื่องหนึ่งอยู่ที่ผิวน้ำและอีกเครื่องหนึ่งลึกลงไป 10 เมตรท่ามกลางสาหร่ายทะเล เพื่อวัดความพร้อมของแสงแดด
ป่าสาหร่ายเคลป์ทั้งเจ็ดแห่งถูกดักจับโดยระดับอนุภาคในน้ำที่แตกต่างกัน พื้นที่ใกล้กับเขตเมือง เช่น โอ๊คแลนด์ หรือแม่น้ำที่ไหลผ่านพื้นที่เกษตรกรรม มักจะถูกบดบังมากกว่าพื้นที่ที่อยู่ห่างไกลจากแหล่งมลพิษทางบก
ตลอดระยะเวลาหนึ่งปี ทีมงานได้กลับมายังไซต์งานสี่ครั้งเพื่อวัดการเติบโตของสาหร่าย 20 ตัวอย่าง ทั้งในป่าและในห้องทดลอง ทีมงานยังได้ห่อหุ้มตัวอย่างไว้ในห้องโฟโตรีสไปโรเมทรีเพื่อวัดปริมาณออกซิเจนที่แต่ละชนิดผลิตขึ้นด้วยปริมาณแสงที่แตกต่างกัน ตามคำกล่าวของ Blain ปริมาณออกซิเจนที่สาหร่ายทะเลผลิตได้นั้นใกล้เคียงกับปริมาณคาร์บอนที่ใช้ในการเติบโต และด้วยเหตุนี้ ปริมาณคาร์บอนที่สาหร่ายทะเลจะกักเก็บ
นักวิทยาศาสตร์พบว่าเนื่องจากผลกระทบจากการปิดกั้นแสงแดดจากมลภาวะที่เป็นอนุภาค พื้นที่ที่มืดที่สุดจึงได้รับแสงแดดน้อยกว่าจุดที่สว่างที่สุดถึง 63 เปอร์เซ็นต์ การขาดแคลนแสงหมายความว่าในบริเวณที่มืดที่สุด ผลผลิตหลักของสาหร่ายทะเล—อัตราการเปลี่ยนพลังงานจากดวงอาทิตย์เป็นอินทรียวัตถุ—ลดลง 95 เปอร์เซ็นต์ เคลป์ที่เติบโตที่นั่นสะสมชีวมวลน้อยกว่าสองเท่า โดยรวมแล้ว ทีมงานพบว่าความมืดของชายฝั่งทำให้ป่าสาหร่ายเคลป์แก้ไขคาร์บอนน้อยลงถึง 4.7 เท่า
การวิจัยในปี 2559ชี้ให้เห็นว่าป่าสาหร่ายเคลป์ของโลกกักเก็บคาร์บอนได้มากถึง 200 ล้านตันต่อปี อย่างไรก็ตาม ขอบเขตที่ป่าสาหร่ายเคลป์ทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บในวัฏจักรคาร์บอนทั่วโลกนั้นยังไม่ชัดเจน Blain กล่าวทางอีเมลว่า “เรากำลังเรียนรู้ว่าป่าสาหร่ายเคลป์เป็นระบบนิเวศที่มีประสิทธิผลมากที่สุดในโลก และน่าจะเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดคาร์บอน การกักเก็บ อย่างไรก็ตาม การมีส่วนร่วมของพวกมันนั้นมีความเฉพาะเจาะจงต่อสายพันธุ์และตำแหน่งอย่างมาก และท้ายที่สุดแล้วจะเสื่อมโทรมลงโดยผลกระทบของมนุษย์ เช่น การทำให้ชายฝั่งมืดลงและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจากสภาพอากาศ”
Oliver Zielinski ผู้ดำเนินโครงการ Coastal Ocean Darkening ที่มหาวิทยาลัย Oldenburg ในประเทศเยอรมนี ซึ่งปัจจุบันเลิกใช้แล้ว กล่าวว่าแม้ว่านักวิจัยจะเริ่มเข้าใจสาเหตุส่วนใหญ่ที่อยู่เบื้องหลังปรากฏการณ์นี้ แต่ก็ยังมีอะไรให้เรียนรู้อีกมากเกี่ยวกับผลกระทบในวงกว้างต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ และมหาสมุทรโดยรวม “มันต้องการการสอบสวนที่ละเอียดกว่านี้มาก” เขากล่าว
การทำให้ชายฝั่งมืดลงนั้นซับซ้อน เป็นสุดยอดของกระบวนการมากมายทั้งบนบกและในมหาสมุทร และสาเหตุที่แน่ชัดแตกต่างกันไปในแต่ละชายฝั่ง สาเหตุหนึ่ง เช่น เกิดจากเศษพืชจากต้นไม้ที่ตกลงสู่แม่น้ำ ละลายเป็นสารละลายสีน้ำตาล และไหลออกสู่มหาสมุทรเพื่อบดบังแสงแดด ในกรณีเช่นนี้ ผลกระทบจะขึ้นอยู่กับชนิดของต้นไม้ในบริเวณใกล้เคียง เนื่องจากใบและกิ่งของต้นไม้จะละลายเป็นองค์ประกอบต่างๆ กันโดยมีผลต่อแสงที่แตกต่างกัน ในนอร์เวย์ ความพยายามร่วมกันปลูกต้นไม้ทำให้เกิดความมืดชายฝั่งมากขึ้น Therese Harvey นักนิเวศวิทยาทางทะเลและนักทัศนมาตรชีวภาพแห่งสถาบันวิจัยน้ำแห่งนอร์เวย์กล่าวว่าการเรียนรู้ที่จะบรรเทาความมืดของชายฝั่ง ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาครั้งใหม่นี้ จะต้องให้นักวิทยาศาสตร์จัดการกับปัญหานี้จากมุมมองกว้างๆ แบบสหวิทยาการ
ฮาร์วีย์กล่าวว่าการลดภาวะโลกร้อนที่เกิดจากมนุษย์ให้เหลือน้อยที่สุดนั้นเป็นขั้นตอนที่ชัดเจนในการบรรเทาความมืดของชายฝั่ง การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้บางส่วนของโลกมีฝนตกมากขึ้น ในทางกลับกัน สิ่งนี้อาจหมายถึงเศษซาก สารอินทรีย์ และปุ๋ยที่ไหลลงสู่มหาสมุทรมากขึ้น แต่การวิจัยของ Blain ชี้ให้เห็นว่าการเรียนรู้วิธีต่อสู้กับความมืดของชายฝั่งสามารถช่วยให้เราเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้
Blain ยังตั้งข้อสังเกตว่าไม่เหมือนกับปัญหาสภาพภูมิอากาศอื่นๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น อุณหภูมิโลกที่เพิ่มสูงขึ้น ปัญหาด้านมืดของชายฝั่งสามารถแก้ไขได้ในระดับท้องถิ่น เนื่องจากแต่ละชายฝั่งประสบกับปัญหาที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังมีขั้นตอนต่างๆ เช่น การห้ามการพัฒนาใกล้แหล่งน้ำบางส่วน หรือการต่อสู้กับการกัดเซาะชายฝั่ง ที่ประเทศต่างๆ สามารถทำได้เพื่อดูผลลัพธ์ที่รวดเร็ว
แม้จะมีความซับซ้อนหลายชั้น แต่ภัยคุกคามที่เกิดจากความมืดของชายฝั่งนั้นเรียบง่ายอย่างเหลือเชื่อ: “มันส่งผลกระทบต่อแสงและแสงก็ส่งผลกระทบต่อทุกชีวิตในทะเล” ฮาร์วีย์กล่าว
