การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นส่งผลต่อชั้นน้ำบาดาลชายฝั่งทะเล อย่างไร

การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล (Sea Level Rise: SLR) ส่งผลกระทบอย่างมากต่อการแทรกซึมของความเค็มในชั้นน้ำบาดาลชายฝั่ง (salinity intrusion) และยิ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อทรัพยากรน้ำจืดในพื้นที่เหล่านี้ การที่ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นทำให้สมดุลระหว่างน้ำจืดและน้ำเค็มในชั้นน้ำบาดาลบริเวณชายฝั่งเสียไป ก่อให้เกิดการแทรกซึมของน้ำเค็ม (Saltwater Intrusion: SWI) มากขึ้น ปรากฏการณ์นี้อยู่ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยหลายประการ อาทิ

  1. การแทรกซึมของน้ำเค็ม (Saltwater Intrusion):
    เมื่อระดับน้ำทะเลสูงขึ้น ความแตกต่างของแรงดันระหว่างน้ำใต้ดินจืดกับน้ำทะเลลดน้อยลง ทำให้แนวรอยต่อระหว่างน้ำจืดและน้ำเค็ม (Freshwater–Saltwater Interface) เลื่อนลึกเข้ามาทางฝั่งบกมากขึ้น น้ำทะเลจะสามารถแทรกเข้ามาในชั้นน้ำบาดาลที่เคยมีแต่น้ำจืด ส่งผลให้คุณภาพน้ำในชั้นบาดาลเสื่อมลง กลายเป็นน้ำกร่อยหรือน้ำเค็ม ไม่เหมาะสมต่อการอุปโภคบริโภคและการเกษตร
  2. การลดลงของการเติมน้ำ (Recharge) สู่ชั้นน้ำบาดาล:
    การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจทำให้รูปแบบของปริมาณและฤดูกาลของฝนเปลี่ยนไป ในบางพื้นที่ ฝนอาจลดลงหรือกระจุกตัวในช่วงเวลาสั้น ๆ ทำให้การไหลซึมของน้ำฝนลงสู่ชั้นน้ำบาดาลลดลง เมื่อการเติมน้ำจืดน้อยลง ขีดความสามารถในการต้านทานการแทรกน้ำเค็มก็ลดลงเช่นกัน
  3. การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำใต้ดิน (Groundwater Level):
    ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นจะส่งผลต่อระดับน้ำใต้ดินโดยตรง โดยเฉพาะชั้นน้ำบาดาลตื้นใกล้ชายฝั่ง ระดับน้ำใต้ดินอาจสูงขึ้นตาม ทำให้พื้นที่บางส่วนมีน้ำขังหรือน้ำท่วมได้ง่ายขึ้น และเกิดปัญหาการระบายน้ำไม่ดีในดินบริเวณชายฝั่ง
  4. การเปลี่ยนแปลงสัณฐานชายฝั่ง (Coastal Morphology) และการกัดเซาะ:
    ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นและการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของคลื่นและพายุทำให้ชายฝั่งถูกกัดเซาะมากขึ้น เมื่อโครงสร้างชายหาดและตะกอนเปลี่ยนรูป การไหลและการกระจายตัวของน้ำใต้ดินในชั้นบาดาลก็จะเปลี่ยนไป ขีดความสามารถในการรักษาน้ำจืดอาจลดลง เพราะความสมดุลระหว่างน้ำทะเลกับน้ำจืดถูกทำลาย
  5. ผลกระทบต่อความมั่นคงทางน้ำ (Water Security):
    น้ำบาดาลชายฝั่งเป็นแหล่งน้ำที่หลายชุมชนพึ่งพา ถ้าคุณภาพน้ำแย่ลงหรือปริมาณน้ำจืดลดลง จะส่งผลกระทบต่อการใช้น้ำเพื่อการอุปโภคบริโภค เกษตรกรรม และอุตสาหกรรม หากไม่ได้รับการบริหารจัดการที่เหมาะสมจะนำไปสู่ปัญหาการขาดแคลนน้ำจืดอย่างยั่งยืน

โดยสรุป การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้สมดุลระหว่างน้ำจืดและน้ำเค็มในชั้นน้ำบาดาลชายฝั่งเปลี่ยนไป นำไปสู่การแทรกซึมของน้ำเค็มมากขึ้น การเสื่อมคุณภาพน้ำ และการลดลงของปริมาณน้ำจืดที่มีอยู่ในพื้นที่ชายฝั่งในระยะยาว.

กลยุทธ์การบรรเทาผลกระทบ

  • เขื่อนใต้ดินและกำแพงกันน้ำใต้ผิวดิน: การก่อสร้างเขื่อนใต้ผิวดิน (subsurface dams) หรือกำแพงกันน้ำใต้ดิน (shoreline subsurface dams: SSDs) เป็นหนึ่งในแนวทางที่เสนอเพื่อบรรเทาการแทรกซึมความเค็ม โครงสร้างเหล่านี้สามารถเพิ่มการกักเก็บน้ำจืดและลดความเค็มได้ โดยประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นเมื่อความสูงของเขื่อนเมื่อเทียบกับความหนาของชั้นน้ำบาดาลเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม โครงสร้างเหล่านี้อาจทำให้เกิดความเสี่ยงจากการเกิดน้ำใต้ดินพุ่งขึ้นมาบนพื้นผิว จึงต้องมีการจัดการเพื่อสร้างสมดุลระหว่างการป้องกัน SWI กับการควบคุมสภาวะการไหลของน้ำบาดาล
  • การเสริมปริมาณน้ำด้วยการเติมน้ำใต้ดินและการหมุนเวียนน้ำบาดาล: การเติมน้ำจืดหรือน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วลงสู่ชั้นน้ำบาดาล (artificial recharge) สามารถสร้างแนวป้องกันทางอุทกธรณีลดการแทรกซึมความเค็มได้ เทคโนโลยีเช่น Inj-GCW ซึ่งผสานการฉีดน้ำที่ผ่านการบำบัดเข้ากับบ่อหมุนเวียนน้ำบาดาล แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการลดความเค็มและการรุกล้ำของน้ำเค็ม นอกจากนี้ การเพิ่มปริมาณน้ำที่ไหลกลับลงสู่ชั้นใต้ดินผ่านน้ำที่ผ่านการบำบัด และการลดอัตราการสูบน้ำบาดาล ช่วยรักษาคุณภาพน้ำและป้องกันไม่ให้ชั้นน้ำบาดาลกลายสภาพเป็นน้ำเค็ม

ความท้าทายและข้อพิจารณา

  • ผลกระทบทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม: แม้ว่าวิธีการบรรเทาผลกระทบ เช่น SSDs และการเติมน้ำกลับจะมีประสิทธิภาพ แต่ก็มีต้นทุนทางเศรษฐกิจ การก่อสร้าง และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ต้องพิจารณา ความเป็นไปได้ในการนำมาใช้จริงขึ้นอยู่กับความเหมาะสมทางภูมิศาสตร์และการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
  • ความหลากหลายในพลวัตของ SWI: ผลกระทบของ SLR ต่อ SWI มีความหลากหลายขึ้นอยู่กับลักษณะทางธรณีสัณฐาน โครงสร้างพื้นฐานด้านทรัพยากรน้ำ และความรุนแรงของสภาพภูมิอากาศในแต่ละพื้นที่ ความแตกต่างนี้ทำให้จำเป็นต้องมีการศึกษาในระดับพื้นที่และพัฒนากลยุทธ์การจัดการแบบเฉพาะเจาะจง

โดยสรุป แม้การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลจะก่อให้เกิดภัยคุกคามสำคัญต่อชั้นน้ำบาดาลชายฝั่งผ่านการแทรกซึมของความเค็ม แต่ประสิทธิภาพของมาตรการบรรเทาผลกระทบย่อมแตกต่างกันตามลักษณะเฉพาะของแต่ละพื้นที่ ตลอดจนพลวัตของการแทรกซึมความเค็มที่ซับซ้อนด้วยปัจจัยธรรมชาติและกิจกรรมมนุษย์ เช่น การสูบน้ำบาดาลและการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน ดังนั้น การทำความเข้าใจสภาพแวดล้อมท้องถิ่นอย่างถ่องแท้และการเลือกใช้แนวทางบรรเทาที่เหมาะสมจะมีความสำคัญยิ่งต่อการอนุรักษ์ทรัพยากรน้ำจืดบริเวณชายฝั่งในระยะยาว.