เทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการศึกษาโลกใต้ทะเล

สภาพแวดล้อมชายฝั่งและระบบนิเวศใต้ทะเลของโลกมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นซึ่งส่งผลกระทบให้เห็นได้ชัดเจน เช่น ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ระบบนิเวศปะการังทั่วโลกเสื่อมโทรมลงในอัตราเร็วที่ไม่เคยมีมาก่อน การรบกวนที่มีผลกระทบต่อแนวปะการัง มีที่งเป็นผลมาจากฝีมือมนุษย์และมาจากเหตุการณ์ธรรมชาติ แนวปะการังที่เสื่อมโทรมอย่างรวดเร็วในช่วงปัจจุบันนั้นส่วนใหญ่แล้วเป็นผลมาจากฝีมือมนุษย์ (การใช้ประโยชน์แนวปะการังมากเกินควร เช่น การตกหรือจับปลา การท่องเที่ยว การเพิ่มขึ้นของตะกอนและสารอาหารที่เข้ามาสู่แนวปะการัง) รวมทั้งเหตุการณ์ธรรมชาติที่ทำให้แนวปะการังเสื่อมโทรม ประกอบด้วย พายุ น้ำท่วม อุณหภูมิสูงและต่ำมากเกินไป ปรากฎการณ์แอลนิโญ การโผล่พ้นน้ำจากการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำหรือกระแสลม เหตุการณ์ผู้ล่าระบาด (เช่น เม่นทะเลที่กินปะการัง) และการระบาดของโรคปะการัง ซึ่งในมิตินี้เองก็ทำให้สภาพการเปลี่ยนแปลงของแนวปะการังเป็นตัวชี้วัดที่มีประสิทธิภาพต่อการศึกษาวิจัยการเปลี่ยนของสภาพแวดล้อมชสยฝั่งและใต้ทะเล

ประเทศไทยเป็นประเทศที่มีแนวปะการังที่สวยงามหลายจุดทั้งฝั่งอ่าวไทย และฝั่งอันดามัน ผลผลิตและความหลากหลายทางชีวภาพที่สูงมากของแนวปะการังรองรับการพัฒนาทางด้านเศรษฐกิจและสังคม สัตว์ทั้งหลาย (รวมทั้งมนุษย์) พึ่งพาแนวปะการังเป็นที่หลบภัย เป็นแหล่งอาหารและเป็นที่อยู่อาศัย ปัญหาการตายของแนวปะการังเป็นปัญหาจริงๆ และถ้าทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัดนี้ได้สูญหายไปจากโลกนี้คงมีผลกระทบต่อมวลมนุษย์สุดที่จะประเมินได้ ดังนั้นเรามีความจำเป็นที่ต้องเฝ้าติดตามการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับปะการังเหล่านี้เพื่อการจัดการอย่างเข้าใจ และอนุรักษ์ทรัพยากรทางทะเลที่อุดมสมบูรณ์นี้ไว้

สถาบันการศึกษาต่างๆ ก็ให้ความสนใจที่จะศึกษา เก็บข้อมูลสภาพแวดล้อมของแนวปะการัง แต่การศึกษาวิจัยเชิงนิเวศจำเป็นต้องมีการติดตาม และบันทึกข้อมูลเป็นระยะเวลานานอย่างต่อเนื่อง (Long Term Ecology Research) แต่เนื่องด้วยงบประมาณ กำลังคน และเครื่องมืออุปกรณ์ที่จำกัด ทำให้การศึกษาและติดตามการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมส่วนใหญ่แล้วมักจะประสบปัญหาในด้านความครอบคลุมเชิงพื้นที่ ความสมบูรณ์กับคุณภาพและความต่อเนื่องของข้อมูล ในปัจจุบันเทคโนโลยีสารสนเทศก็มีบทบาทมากขึ้น เช่น การวางเซนเซอร์ทิ้งไว้ในพื้นที่ศึกษาเพื่อเก็บข้อมูลกายภาพที่ต้องการก็จะลดการใช้บุคลากรลงไปได้บ้าง แต่ส่วนใหญ่ก็ยังมีข้อจำกัดที่จะต้องไปเก็บตัวอย่างทุกๆ 2-3 เดือน ทำให้ข้อมูลที่ได้ไม่ Real-time หรือขาดตอนไปบ้างหากไม่สามารถนำกลับมาได้ในช่วงเวลาที่เหมาะสม

ปรากฎการณอุณหภูมิน้ำทะเลที่เพิ่มสูงขึ้นทำให้เกิดปะการังฟอกขาวไปมากกว่า 60 ประเทศทั่วโลกในปี 1998 และในปี 2010 นี้ทำให้เราต้องทำความเข้าใจรูปแบบของอุณหภูมิและการตอบสนองของปะการังต่ออุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อให้เข้าใจถึงผลกระทบของภาวะโลกร้อนต่อการเกิดปะการังฟอกขาวก็เป็นส่วนหนึ่งของการเข้าใจปัญหา การเก็บข้อมูลทางกายภาพของสิ่งแวดล้อมเป็นหนทางเดียวที่ช่วยในการพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสต์ที่ถูกต้องแม่นยำมากขึ้น การเก็บข้อมูลในบริเวณและเวลาที่มีภายใต้งบประมาณที่มีอยู่นี้เป็นเรื่องยาก การติดตั้งเซนเซอร์วัดอุณหภูมิน้ำทะเลและแสงตามจุดต่างๆ และสถานีตรวจวัดอากาศอัตโนมัติ ทำให้เรามีข้อมูลอยู่ระดับหนึ่ง แต่ค่าใช้จ่ายและการใช้กำลังคนไปเก็บข้อมูลสำหรับการติดตามศึกษาระยะยาวค่อนข้างสูงมาก สถาบันทางทะเลหลายๆ แห่งทั่วโลกได้ศึกษาหนทางที่จะใช้เทคโนโลยีใหม่ที่จะเข้าไปติดตามสภาพแวดล้อมจากระยะไกล

ที่ Great Barrier Reef ประเทศออสเตรเลีย (Kinninmonth et al., 2004) Moorea LTER (Schmitt et al., 2004) และ Taiwan’s EcoGrid (Lin, 2004) เป็นตัวอย่างของจุดที่ได้ลงระบบเครือข่ายเซนเซอร์ทางทะเล ระบบเครือข่ายเซนเซอร์นี้เป็นระบบเซนเซอร์ที่ฉลาด สามารถปรับเปลี่ยนระบบการเก็บข้อมูลและการวัด สามารถตั้งค่าเพื่อตรวจสอบ เช่น ตั้งค่าอุณหภูมิวิกฤตหรือให้ตรวจสอบปรากฏการณ์ เป็นต้น และสามารถควบคุมได้จากศูนย์ควบคุมบนบก ทำให้เครือข่ายเซนเซอร์นี้สามารถวัดและบันทึกเหตุการณ์และข้อมูลที่สนใจได้ดี ผนวกกับเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายที่มีระบบ Digital processor ที่รวดเร็ว ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ และมีการจัดเก็บข้อมูลผ่านระบบอินเทอร์เน็ต

ในระบบเครือข่ายเซนเซอร์นี้ เซนเซอร์แต่ละตัวประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่สามารถเก็บข้อมูลสภาพแวดล้อมเซนเซอร์จะต้องมีปฏิสัมพันธ์กับเซนเซอร์ตัวอื่นๆ เพื่อหาอัตราการจัดเก็บข้อมูล ข้อมูลสภาพแวดล้อมจะถูกส่งเข้าไปในเน็ตเวิร์กผ่านระบบสื่อสารไร้สาย ถ้าเซนเซอร์ไม่สามาถติดต่อกับคอมพิวเตอร์เป้าหมายได้ มันจะเปลี่ยนเส้นทางแล้วไปติดต่อผ่านเซนเซอร์ตัวอื่นแทน (Ad Hoc Network Establishment) เครือข่ายเซนเซอร์สามารถวางในสเกลหลายๆ สเกล ทำให้สามารถรวมเซนเซอร์หลายๆ แบบได้ ตัวอย่างเช่น การอินทิเกรตเซนเซอร์หลายๆ ตัวเข้าด้วยกันทำให้สามารถวัดรูปแบบของอุณหภูมิในหน่วยเป็นกิโลเมตรจากเครือข่ายเซนเซอร์เล็กลงที่อยู่รอบๆ โคโลนีของปะการัง  การที่มีเครือข่ายเซนเซอร์ในภาคสนามหลายจุดหลายตัว ทำให้เราต้องการที่เก็บข้อมูลและการตีความข้อมูลที่เก็บได้ การพัฒนาซอฟต์แวร์ เครื่องมือ และทรัพยากรสารสนเทศต่างๆ ที่แลกเปลี่ยน ใช้งานข้อมูลร่วมกันได้ ก็จะทำให้นักวิจัยทั่วโลกสามารถใช้ข้อมูลที่เก็บได่ ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการร่วมมือกันระหว่างประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจัดการปัญหาที่เป็นองค์รวม

ในงานประชุมวิชาการประจำปี 2554 สวทช. (NSTDA Annual Conference 2011 : NAC 2011) ได้กำหนดให้มีหัวข้อของการสัมมนา เรื่อง เทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการศึกษาโลกใต้ทะเล (Information Technology for Study of Underwater World) วันที่ 25 มีนาคม 2554 เพื่อมุ่งสร้างความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับการนำเทคโนโลยีสารสนเทศไปใช้ในการศึกษาโลกใต้ทะเล ได้แก่ บทบาทของเครือข่ายเซนเซอร์ในการเฝ้าระวัง ตรวจสอบและจัดการระบบชายฝั่งทะเล โดยเฉพาะบริเวณระบบนิเวศปะการัง ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่มีความสำคัญเป็นอย่างยิ่งต่อสิ่งมีชีวิตใต้ท้องทะเล รวมทั้งการพัฒนาเซนเซอร์ให้ชาญฉลาดที่สามารถเก็บข้อมูลค่าลักษณะทางกายภาพของสิ่งแวดล้อมใต้ทะเลในลักษณะการเฝ้าติดตามระยะยาว (Long Term Monitoring) แบบ Real-time ผ่านระบบสื่อสารไร้สาย และการจัดการข้อมูลหลากมิติและระยะยาว

วิทยากรประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญ/นักวิจัย ทั้งจากในประเทศและต่างประเทศ ซึ่งมีความรู้ ความเชี่ยวชาญ และประสบการณ์ด้านการศึกษาวิจัยทั้งที่เกี่ยวกับระบบนิเวศปะการัง ประกอบด้วย

• The Role of Sensor Networks in Monitoring and Managing Coastal Systems Including the Ecological Monitoring of Coral Reefs โดย  Mr. Scott Bainbridge จาก Australian Institute of Marine Science (AIMS), Australia
• การศึกษาและติดตามปะการังฟอกขาวจากปัจจัยภาวะโลกร้อน : เกาะราชาใหญ่ โดย รศ.ดร. กฤษณะเดช เจริญสุธาสินี ศูนย์ความรู้เฉพาะด้านนิเวศวิทยาพยากรณ์และการจัดการ มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ (Center of Excellence for Ecoinformatics), NECTEC-WU
• การพัฒนา Sensor ใต้น้ำเพื่อการศึกษาสภาวะแวดล้อมใต้ทะเล โดย ดร. อัมพร  โพธิ์ใย ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ
• Simulation Model สำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมชายฝั่ง โดย ดร. ศรเทพ วรรณรัตน์ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ
• ดำเนินรายการโดย คุณอารารี จิระพรอนันต์ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ

บทความนี้มีประโยชน์มากน้อยเพียงใด: / 3
น้อยมากที่สุด