ผลกระทบที่คาดไม่ถึงของ COVID-19 ต่อคุณภาพอากาศและเรื่องโลกร้อน

บัญชา ธนบุญสมบัติ
www.facebook.com/buncha2509

ผลกระทบเชิงลบของ COVID-19 เห็นได้ชัดในแทบทุกมิติของสังคมโลก โดยเฉพาะในแง่ที่โรคระบาดทั่วโลกนี้เป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพและชีวิตของผู้คนทั่วโลก และยังทำให้ธุรกิจจำนวนมหาศาลสะดุดหรือหยุดชะงัก ส่งผลกระทบต่อเศรษฐกิจอย่างรุนแรง นับเป็นวิกฤติครั้งสำคัญครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์โลกเลยทีเดียว

แต่ในวิกฤติร้ายแรงนี้ ยังมีปรากฏการณ์ใหญ่น้อยหลายอย่างที่อาจมองว่าเป็นแง่บวกได้ เช่น ผู้คนปรับเปลี่ยนพฤติกรรมบางอย่างดีขึ้น เช่น ล้างมือบ่อยขึ้น ตลอดจนองค์กรหลายแห่งให้บริการออนไลน์ฟรี เช่น ห้องสมุดที่เปิดให้คนอ่าน e-book ฟรี และ NASA เปิด STEM@Home แบบฝึกหัด เวิร์คช็อป การทดลอง ให้เล่นฟรีที่บ้าน เป็นต้น

อย่างไรก็ดี ผลกระทบทางอ้อมทางด้านสิ่งแวดล้อมก็สำคัญอย่างยิ่งยวดเช่นกัน เมื่อการเดินทางและการผลิตในภาคอุตสาหกรรมลดลง ย่อมหมายถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมลดลงตามไปด้วย ถึงตอนนี้เรามีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์สนับสนุนแล้วใน 3 เรื่อง ได้แก่ (1) ความเข้มข้นของแก๊สไนโตเจนไดออกไซด์ในจีนและอิตาลี (2) ปริมาณ PM2.5 ในจีน และ (3) ปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์โดยรวมของโลก ลองมาดูกันทีละอย่างครับ

ความเข้มข้นของแก๊สไนโตรเจน

จีนเป็นประเทศแรกที่ได้รับผลกระทบจาก COVID-19 และได้รับผลกระทบหนักที่สุดในช่วงแรก ส่งผลให้มีการปิดเมืองอู่ฮั่น ลดการเดินทางและลดกิจกรรมการผลิตในภาคอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวาง ผลก็คือ ปริมาณแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ที่ปลดปล่อยออกมาลดลงอย่างเห็นได้ชัดจากการศึกษาด้วยอุปกรณ์เฝ้าสังเกตการณ์ชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ (Tropospheric Monitoring Instrument, TROPOMI) บนดาวเทียม Sentinel-5 ขององค์การอวกาศยุโรป (European Space Agency, ESA) ครับ ดูภาพที่ 1

แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์เกิดจากการเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงในกิจกรรมต่างๆ เช่น การใช้รถยนต์ การผลิตไฟฟ้า การเผาเชื้อเพลิงในโรงงาน ทั้งนี้แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นพิษต่อร่างกายมนุษย์ เพราะเป็นสาเหตุของโรคทางเดินหายใจและความเสียหายต่อปอดหากรับเข้าไปแบบเฉียบพลัน และเพิ่มความเสี่ยงของการเป็นโรคเรื้อรังหากรับเข้าไปในระยะยาว

อาจมีคำถามว่า การที่แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์มีความเข้มข้นลดลงนี้เป็นผลมาจากช่วงตรุษจีนหรือไม่ คำตอบคือทั้งใช่และไม่ใช่ ดูภาพที่ 2 ซึ่งเป็นข้อมูลที่ได้จากอุปกรณ์เฝ้าสังเกตการณ์โอโซน (Ozone Monitoring Instrument, OMO) บนดาวเทียม Aura ของ NASA ครับ

ภาพที่ 2 ความหนาแน่นของแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ในประเทศจีน
แถวบน: ช่วงต้นปี ค.ศ. 2019
แถวล่าง: ช่วงต้นปี ค.ศ. 2020
ที่มาของภาพ > https://earthobservatory.nasa.gov/images/146362/airborne-nitrogen-dioxide-plummets-over-china

ตามปกติในช่วงตรุษจีน ธุรกิจและโรงงานต่างๆ จะหยุดทำการ ส่งผลให้แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์มีความเข้มข้นลดลง ดังจะเห็นได้จากช่วงวันที่ 28 มกราคม-9 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 2019 (ภาพที่ 2 แถวบน ช่องกลาง) แต่เมื่อพ้นช่วงตรุษจีนไปแล้ว คือช่วงวันที่ 10-25 กุมภาพันธ์ ธุรกิจกลับมาคึกคัก ส่งผลให้ความเข้มข้นเพิ่มขึ้นอีก (ภาพที่ 2 แถวบน ช่องขวา)

แต่ปี ค.ศ. 2020 นี่แตกต่าง ดังจะเห็นว่าเมื่อผ่านพ้นช่วงตรุษจีนแล้ว ช่วงวันที่ 10-25 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 2020 ความเข้มข้นของแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ไม่ได้เพิ่มขึ้นเหมือนปีก่อนหน้า

น่าสนใจว่าเมื่อจีนเริ่มฟื้นตัว มาตรการต่างๆ ผ่อนคลายลง ส่งผลให้การเดินทางเพิ่มขึ้น และอุตสาหกรรมการผลิตเริ่มกลับมาทำงานอีกครั้ง ผลก็คือ ความเข้มข้นของแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ก็กลับมาเพิ่มอีกครั้ง แต่ทว่าความเข้มข้นก็ยังไม่เท่ากับช่วงก่อนการระบาดของ COVID-19 ดูภาพที่ 3 ครับ

ภาพที่ 3 ความหนาแน่นของแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ในประเทศจีน
ซ้าย: ธันวาคม ค.ศ. 2019 กลาง: ต้นเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 2020 ขวา: กลาง: กลางเดือนมีนาคม ค.ศ. 2020
ที่มาของภาพ > https://www.severe-weather.eu/global-weather/nitrogen-dioxide-emissions-china-mk/

น่ารู้ด้วยว่าปรากฏการณ์ที่ความเข้มข้นของแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ลดลงหลังจากการปิดประเทศเนื่องจาก COVID-19 ระบาด ก็เกิดขึ้นในอิตาลีด้วยเช่นกัน ดูภาพที่ 4 ซึ่งเป็นข้อมูลจากดาวเทียม Sentinel-5P ครับ

ภาพที่ 4: การปลดปล่อยแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ของอิตาลีในปี ค.ศ. 2020
ซ้าย: ช่วงต้นเดือนมกราคม ขวา: ช่วงต้นเดือนมีนาคม
ที่มาของภาพ > https://www.severe-weather.eu/recent-events/covid19-significant-drop-nitrogen-dioxide-italy-mk/

ปริมาณ PM2.5 ในจีน

ในกรณีของจีน นอกจากปริมาณแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์จะลดลงในช่วงที่เมืองถูกปิดแล้ว ปริมาณฝุ่น PM2.5 ในภาพรวมก็ยังลดลงด้วย ดูภาพที่ 5 มุมขวาล่างที่เขียนว่า National คือภาพรวมทั้งประเทศจีน จะเห็นว่าเส้นสีฟ้าซึ่งเป็นข้อมูลของปี 2019-2020 อยู่ต่ำกว่าเส้นอื่นซึ่งเป็นข้อมูลของปีก่อนๆ

ภาพที่ 5: ระดับ PM2.5 ในช่วงฤดูหนาวของจีน
ที่มา > https://energyandcleanair.org/why-does-the-smog-strike-beijing-even-when-the-city-is-closed-down/

ทั้งนี้ศาสตราจารย์มาร์แชล เบิร์ค แห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ได้นำข้อมูลค่า PM2.5 รายวันจาก 4 เมืองใหญ่มาคำนวณหาค่าเฉลี่ยรายวันในช่วงเดือนมกราคมกับเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 2020 เมืองใหญ่ทั้ง 4 ได้แก่ เฉิงตู ช่างไห่ (เซี่ยงไฮ้) เป่ยจิง (ปักกิ่ง) และกว่างโจว (กวางเจา) ดังแสดงผลในภาพที่ 6 ซึ่งเป็นกราฟแสดงความเข้มข้นของ PM2.5 ในหน่วยไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร เส้นสีแดงเข้มแสดงค่าเฉลี่ยในช่วงปี 2016-2019 เส้นสีแดงอ่อนคือข้อมูลสำหรับแต่ละปี ส่วนเส้นสีน้ำเงินคือข้อมูลของปี 2020 จะเห็นว่า ทุกเมืองยกเว้นเป่ยจิง ความเข้มข้นของ PM2.5 มีแนวโน้มลดลง

ภาพที่ 6: กราฟแสดงความเข้มข้นของ PM2.5 ในเมืองทั้งสี่ของจีนในช่วงเดือนมกราคม-กุมภาพันธ์
เส้นสีแดง: ค.ศ.2016-2019 เส้นสีน้ำเงิน: ค.ศ. 2020
ที่มาของภาพ > http://www.g-feed.com/2020/03/covid-19-reduces-economic-activity.html

การที่เป่ยจิงแตกต่างจากเมืองอื่นมี 2 สาเหตุใหญ่ ได้แก่ แหล่งมลภาวะทางอากาศ และลักษณะทางภูมิประเทศ สาเหตุทั้งสองนี้มีประเด็นสำคัญอย่างนี้ครับ

แหล่งมลภาวะทางอากาศหลักที่ใหญ่ที่สุดในบริเวณเป่ยจิง ได้แก่ อุตสาหกรรมเหล็กกล้า และการทำความร้อนในอาคาร การระบาดของไวรัสมีผลต่ออุตสาหกรรมเหล็กกล้าค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับผลกระทบต่ออุตสาหกรรมอื่น เนื่องจากหากปิดเตาไปแล้ว พอจะเปิดขึ้นมาใหม่ก็จะมีต้นทุนสูงมาก ดังนั้นอุตสาหกรรมเหล็กกล้าจึงเดินหน้าทำงานต่อไป ผลก็คือมีผลผลิตล้นเกินที่ต้องเก็บไว้เป็นสต็อคจำนวนมากเป็นประวัติการณ์ ส่วนการทำความร้อนในอาคารย่อมไม่ลดลง เพราะมีผู้คนอาศัยอยู่ และอาจต้องใช้พลังงานมากขึ้นด้วยซ้ำเนื่องจากไม่ได้ออกไปข้างนอก

ส่วนลักษณะทางภูมิประเทศของเป่ยจิงก็ทำให้ระดับมลภาวะทางอากาศขึ้นกับทิศทางลมอย่างมาก กลุ่มอุตสาหกรรมขนาดใหญ่มหึมาและบริเวณที่มีประชากรหนาแน่นสูงจะอยู่ทางทางทิศใต้และทิศตะวันออกเมืองกรุงเป่ยจิง หมายความว่าหากลมพัดมาจากทิศทางนี้ เมืองก็จะประสบกับปัญหามลภาวะมาก ส่วนทิศเหนือกับทิศตะวันตกเป็นทุ่งหญ้า หมายความว่าหากลมพัดมาจากทางทิศนี้ อากาศก็จะค่อนข้างดีกว่า

ปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์โดยรวมของโลก

เมื่อวันที่ 22 มีนาคม ค.ศ. 2020 เว็บ Severe Weather Europe เผยบทความชื่อ *COVID-19 vs Climate*Global CO2 levels have temporarily stopped rising, likely due to the industry slowdown as the world battles the new Coronavirus ซึ่งนำเสนอข้อมูลผลการตรวจวัดความเข้มข้นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์โดยรวมของโลก โดยเน้นในช่วงที่เกิดการระบาดใหญ่ของ COVID-19

แง่มุมสำคัญที่ควรรู้คือ ตามปกติแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป โดยในแต่ละปีจะมีลักษณะซิกแซ็กขึ้นลงตามฤดูกาลดังภาพที่ 7

ภาพที่ 7: กราฟแสดงความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศซึ่งตรวจวัดที่หอดูดาวที่ภูเขาเมานาโลอา
หน่วยความเข้มข้นในแกนดิ่งคือ ppm (หนึ่งส่วนในล้านส่วน)
ที่มาของภาพ > https://www.severe-weather.eu/global-weather/covid-19-global-co2-slowdown-climate-fa/

ทำไมเส้นกราฟความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จึงมีลักษณะซิกแซ็ก?

คำตอบคือ ในแต่ละปีหากเป็นช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน พืช (ทั้งบนบกและในทะเล) ซึ่งมีปริมาณมากจะดูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปเพื่อใช้ในกระบวนการสังเคราะห์แสง แต่พอถึงฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว พืชจำนวนมากตายลง โดยพืชบนบกเน่าเปื่อย จึงปลดปล่อยแก๊สแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์กลับสู่บรรยากาศ อย่างไรก็ดี เนื่องจากพื้นดินและพี้นที่ซึ่งมีพืชส่วนใหญ่อยู่ในแถบซีกโลกเหนือ ดังนั้น ความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จึงขึ้นลงตามฤดูกาล

ทีนี้หากซูมกราฟดังกล่าวดูเข้าไปในช่วง 1 ปีที่ผ่านมา นับจากปลายเดือนมีนาคม ค.ศ. 2019 ถึงวันที่ 20 มีนาคม ค.ศ.2020 จะพบว่าความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์โดยรวมของโลกในช่วงปลายเดือนกุมภาพันธ์ถึงวันที่ 20 มีนาคม เพิ่มช้ากว่าค่าปกติ หรืออาจถึงกับ “หยุด” การเพิ่มด้วยซ้ำไป ดังจะเห็นได้จากภาพที่ 8 ซึ่งจุดต่างๆ อยู่ใต้แถบสีฟ้าซึ่งเป็นค่าความเข้มข้นตามแนวโน้มที่คาดไว้ตามปกติ

ภาพที่ 8: กราฟแสดงความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ
ขอบบนของแถบสีฟ้า คือ ความเข้มข้นตามแนวโน้มที่คาดไว้ตามปกติ
จุดเล็ก คือ ค่าเฉลี่ยรายวัน จุดใหญ่คือ ค่าเฉลี่ยรายสัปดาห์ และวงกลมคือค่าเฉลี่ยรายเดือน
ที่มาของภาพ > https://www.severe-weather.eu/global-weather/covid-19-global-co2-slowdown-climate-fa/

การที่ความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มช้ากว่าปกติหรืออาจถึงกับหยุดเพิ่มนี้สอดคล้องกับช่วงเวลาที่ COVID-19 ระบาดหนัก และมีการปิดเมืองหลายเมืองง โรงงานจำนวนมากหยุดการผลิต และปริมาณการเดินทางด้วยพาหนะต่างๆ ลดลงโดยรวม ทั้งนี้แม้วงการวิทยาศาสตร์จะไม่ได้ฟันธงว่า COVID-19 เป็นสาเหตุของการที่ความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นด้วยอัตราที่ช้ากว่าปกติ แต่หลักฐานต่างๆ บ่งชี้ไปในทิศทางนี้

อย่างไรก็ดี รายงานจาก Global Carbon Project คาดการณ์ว่าการปลดปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในปีนี้น่าจะลดลงในช่วง 0.2 ถึง 1.2% อันเนื่องมาจาก COVID-19 ทั้งนี้การคาดการณ์ดังกล่าวอิงกับอัตราการเติบโตทางเศรษฐกิจ

บทเรียนครั้งสำคัญ

หลักฐานเชิงประจักษ์ชี้ชัดว่า กิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกิจกรรมทางเศรษฐกิจ ส่งผลกระทบต่อสภาพสิ่งแวดล้อมอย่างมาก ทั้งนี้ที่ผ่านมาความพยายามที่จะลดสารมลพิษด้วยมาตรการต่างๆ มักได้ผลมากบ้างน้อยบ้างแล้วแต่กรณี ส่วนความพยายามในการหยุดการเพิ่มแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่ผ่านมา เรียกได้ว่าไม่ได้ผลในภาพรวม เนื่องจากปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ยังคงมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

อย่างไรก็ดี เมื่อเกิดวิกฤติระดับโลก COVID-19 ขึ้นมา จะเห็นว่าสารมลพิษ เช่น แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์และ PM2.5 ได้ลดลงอย่างเป็นรูปธรรมในระดับประเทศ และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์สามารถคงตัวอยู่ในระดับเดิมได้ในระดับโลก

ทั้งนี้ ไม่ได้หมายความว่า COVID-19 เป็นสิ่งที่ดี แต่ความหมายที่แท้จริงคือ มนุษย์ หรือควรพูดว่ามนุษยชาติโดยรวม จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนทัศนคติ รวมทั้งจำเป็นต้องปรับการดำเนินชีวิตเสียใหม่ในแบบถอนรากถอนโคน หากต้องการรักษาสภาพแวดล้อมไม่ให้เสื่อมสภาพลงไปอย่างที่เป็นอยู่ หากมองในบางแง่มุม เช่น การลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล และใช้พลังงานทางเลือกรูปแบบอื่นที่ “สะอาดกว่า” หรือหากมองในภาพใหญ่ ก็อาจต้องปรับเปลี่ยนระบบเศรษฐกิจไปเป็นแบบที่ให้คุณค่ากับสุขภาพของสิ่งมีชีวิต (ไม่เฉพาะมนุษย์) และความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อม มากกว่าระบบเศรษฐกิจที่มุ่งเน้นการสร้างมูลค่าเพิ่ม (ที่วัดด้วยเงินตรา) ดังเช่นที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน

อ้างอิง

• บทความ Airborne Nitrogen Dioxide Plummets Over China ที่ https://www.earthobservatory.nasa.gov/images/146362/airborne-nitrogen-dioxide-plummets-over-china
• บทความ The #COVID-19 environmental factual effect over Italy: The nationwide lockdown leads to significant decline in nitrogen dioxide (NO2) emission ที่ https://www.severe-weather.eu/recent-events/covid19-significant-drop-nitrogen-dioxide-italy-mk/
• บทความ COVID-19 reduces economic activity, which reduces pollution, which saves lives ที่ http://www.g-feed.com/2020/03/covid-19-reduces-economic-activity.html
• บทความ Why Does the Smog Strike Beijing Even When the City is Closed Down? ที่ https://energyandcleanair.org/why-does-the-smog-strike-beijing-even-when-the-city-is-closed-down/
• บทความ *COVID-19 vs Climate*Global CO2 levels have temporarily stopped rising, likely due to the industry slowdown as the world battles the new Coronavirus By Andrej Flis | Global weather | 22 March 2020 ที่ https://www.severe-weather.eu/global-weather/covid-19-global-co2-slowdown-climate-fa/