งานวิจัย ในโครงการ อพสธ.จุฬาฯ

บทคัดย่อ

แนวปะการังและแหล่งหญ้าทะเลเป็นระบบนิเวศทางทะเลที่มีความสำคัญ หนึ่งในกระบวนการทางกายภาพที่มีผลต่อระบบนิเวศทั้งสอง ได้แก่ กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับตะกอน เนื่องจากสารอาหารพืชที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตมีการถ่ายเทระหว่างมวลน้ำกับตะกอน ดังนั้นอัตราการตกตะกอนและการฟุ้งกระจายของตะกอนในมวลน้ำย่อมส่งผลต่อปริมาณสารอาหารพืชในระบบนิเวศ ยกตัวอย่างเช่น พลวัตรของตะกอนมีความสัมพันธ์แบบเสริมกันกับความอุดมสมบูรณ์ของหญ้าทะเล โดยหญ้าทะเลเป็นตัวช่วยลดพลังงานจากกระแสน้ำและคลื่น จึงทำให้อัตราการสะสมตัวของตะกอนบนพื้นเพิ่มขึ้น กลายเป็นแหล่งของสารอาหารพืชในระบบต่อไป และเมื่อปริมาณตะกอนแขวนลอยในมวลน้ำลดลง ยังส่งผลให้ปริมาณแสงซึ่งมีความสำคัญต่อการเติบโตของหญ้าทะเลเพิ่มขึ้นด้วย (de Boer, 2007) ในทางตรงกันข้าม ปริมาณตะกอนแขวนลอยที่มีมากเกินไปกลับส่งผลลบต่อระบบนิเวศ เนื่องจากทำให้ปริมาณแสงที่ผ่านลงไปในมวลน้ำลดลง และอัตราการตกตะกอนที่สูงทำให้อัตรารอดของตัวอ่อนปะการังระยะหลังการลงเกาะลดลง (Fabricius et al., 2003) ดังนั้นลักษณะพลวัตรของตะกอนจึงมีความสำคัญต่อแนวปะการังและหญ้าทะเล พลวัตรของตะกอนประกอบด้วยการฟุ้งกระจายของตะกอนในมวลน้ำ การขนส่งตะกอนโดยกระแสน้ำ และการตกตะกอน โดยชนิดและองค์ประกอบของตะกอนในพื้นที่เป็นตัวแปรหนึ่งในการกำหนดรูปแบบและอัตราเร็ว ร่วมกับกระบวนการทางสมุทรศาสตร์ ได้แก่ คลื่น ลม และกระแสน้ำ ซึ่งเป็นแหล่งของพลังงานที่ทำให้เกิดการเคลื่อนย้ายตะกอนบริเวณแนวชายฝั่ง กระบวนการเหล่านี้มีความผันแปรแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่และช่วงเวลา จึงมีความจำเป็นที่จะต้องศึกษาอย่างเป็นระบบ กระบวนการทางสมุทรศาสตร์ ได้แก่ คลื่นและกระแสน้ำ เป็นแหล่งของพลังงาน bed shear stress ที่ทำให้เกิดการยกตะกอนจากพื้นหรือตกตะกอน และการคลื่อนย้ายตะกอนในแนวระนาบ การศึกษาแนวปะการังในอ่าวที่ได้รับพลังงานจากคลื่นเป็นหลัก พบว่าปริมาณตะกอนแขวนลอยและอัตราการตกตะกอนมีความสัมพันธ์ในทางตรงกับช่วงเวลาที่มีคลื่นสูง (Storlazzi et al. 2009) สำหรับแนวปะการังที่อยู่บริเวณที่มีกระแสน้ำเนื่องจากน้ำขึ้นน้ำลงมีลักษณะเด่นนั้น ขนาดและทิศทางของ residual current มีความสัมพันธ์กับปริมาณตะกอนแขวนลอย (Hoitnik and Hoekstra, 2003) ขณะที่แนวปะการังที่อยู่ใกล้ปากแม่น้ำ อัตราการขนส่งตะกอนมีความสัมพันธ์กับปริมาณน้ำจืดที่ไหลลงมา (Wolanski et al., 2008) ขณะที่ขนาดและองค์ประกอบของตะกอนเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อการเคลื่อนย้ายตะกอนในแนวชายฝั่ง โดยตะกอนละเอียดถูกเคลื่อนย้ายไปได้ในระยะทางที่ไกลกว่า (Ogston et al., 2004) ดังนั้นการศึกษาพลวัตรของตะกอนจำเป็นต้องตรวจวัดปัจจัยทางสมุทรศาสตร์และตะกอนวิทยาพร้อมกัน สำหรับวิธีการตรวจวัดปริมาณตะกอน นอกจากใช้เครื่องมือดักตะกอนแล้ว ยังมีเทคนิคการตรวจวัดแบบอื่น เช่น Hill et al. (2003) ประยุกต์ใช้ความสัมพันธ์ระหว่างการสะท้อนของคลื่นเสียงกับปริมาณตะกอนแขวนลอยในมวลน้ำได้ โดยใช้เครื่องมือ Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) ทำให้ได้ความผันแปรของปริมาณตะกอนแขวนลอยและกระแสน้ำตามความลึกในเวลาเดียวกัน ซึ่งเป็นประโยชน์ในการหาความสัมพันธ์ระหว่าง bed shear stress กับปริมาณตะกอนแขวนลอย