เรื่องโดย ทรงศักดิ์ ม่วงน้อย
ช่วงฤดูแล้งของทุกปี ประเทศไทยต้องเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนน้ำในหลายพื้นที่ โดยเฉพาะพื้นที่เกษตรกรรมในภาคกลางที่ต้องพึ่งพาน้ำในการเพาะปลูกข้าวและพืชเศรษฐกิจต่าง ๆ จากการคาดการณ์ว่าปรากฏการณ์ซูเปอร์เอลนิญโญจะส่งผลกระทบอย่างรุนแรงหลังกลางปี พ.ศ. 2569 ไปอีก 2 ปี ทำให้เกษตรกรจำนวนมากต้องเตรียมรับมือวิกฤตน้ำในระบบชลประทานที่ไม่เพียงพอ และหันไปพึ่งน้ำบาดาล แต่ถึงอย่างไรการเจาะบ่อน้ำบาดาลลึกไม่ใช่เรื่องง่าย บางครั้งต้องลงทุนหลายแสนบาท แต่กลับไม่ได้ปริมาณน้ำที่เพียงพอ หรือสูบน้ำได้เพียงช่วงเวลาสั้น ๆ ดังนั้นคำถามที่นักวิทยาศาสตร์สงสัยคือ ใต้ผืนดินยังมีแหล่งน้ำบาดาลประเภทอื่นซ่อนอยู่หรือไม่ ? คำตอบอาจอยู่ใน “แม่น้ำโบราณ” ที่ถูกปิดทับไว้นานนับพันปี
แม่น้ำที่ไม่ได้หายไปไหน
ในอดีตแม่น้ำสายใหญ่เคยไหลผ่านพื้นที่ต่าง ๆ ของพื้นที่ราบลุ่ม แต่เมื่อนานวันไปเส้นทางน้ำเหล่านั้นเปลี่ยนทิศทาง ทิ้งร่องรอยของลำน้ำเก่าไว้ใต้ชั้นดินตะกอน นักธรณีวิทยาเรียกร่องน้ำเหล่านี้ว่า “ทางน้ำโบราณ” (paleochannel หรือ buried valley) แม้เราจะมองไม่เห็นจากพื้นดิน แต่ภายในทางน้ำโบราณเหล่านี้มักเต็มไปด้วยกรวดและทรายหยาบซึ่งกักเก็บน้ำใต้ดินได้ดี เปรียบเสมือนฟองน้ำขนาดใหญ่ที่ซ่อนอยู่ใต้ท้องนา ปัญหาคือ เราจะรู้ได้อย่างไรว่าทางน้ำโบราณเหล่านี้อยู่ที่ไหน ?
 แนวคิดของทางน้ำโบราณ (paleochannel หรือ buried valley) ที่ถูกฝังอยู่ใต้ชั้นตะกอนน้ำพา บริเวณร่องน้ำเดิมมักประกอบด้วยกรวดและทรายที่มีความสามารถในการกักเก็บน้ำสูง จึงเป็นเป้าหมายสำคัญที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ภาพถ่ายดาวเทียม การสำรวจธรณีฟิสิกส์ เพื่อค้นหาและพัฒนาเป็นแหล่งน้ำบาดาลสำหรับภาคการเกษตร (ที่มาภาพ) |
เริ่มต้นจากภาพถ่ายดาวเทียม
นักวิทยาศาสตร์เริ่มต้นจากการมองโลกจากอวกาศผ่านภาพถ่ายดาวเทียม Landsat และภาพถ่ายทางอากาศความละเอียดสูงซึ่งนำมาใช้ค้นหาร่องรอยของแม่น้ำโบราณที่ถูกซ่อนอยู่ใต้ดินได้ แม่น้ำเก่ามักทิ้งเบาะแสไว้บนผิวดิน เช่น แนวโค้งของลำน้ำเดิม ความแตกต่างของสีดิน รูปแบบการเจริญเติบโตของพืช รวมทั้งแนวร่องน้ำที่แทบมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เมื่อนำข้อมูลเหล่านี้มาประมวลผลและซ้อนทับกันในระบบภูมิสารสนเทศ (geographic information system: GIS) นักวิทยาศาสตร์จึงสร้างแผนที่เบื้องต้นของพื้นที่ที่มีโอกาสเป็นทางน้ำโบราณได้ แต่ถึงอย่างไรการเห็นร่องรอยจากด้านบนยังไม่เพียงพอที่จะระบุความลึกของแหล่งน้ำ เราจะต้องมองลงไปให้ลึกขึ้นด้วยวิธีการสแกนใต้โลกด้วยธรณีฟิสิกส์
 ภาพถ่ายดาวเทียม Landsat 5 แบบย้อมสีเท็จ (false-color composite) แสดงลักษณะการคดเคี้ยวของแม่น้ำ ร่องรอยทางน้ำเก่า และทะเลสาบรูปเกือกม้า (Oxbow Lake) ร่องรอยเหล่านี้เป็นหลักฐานสำคัญที่บ่งชี้การเปลี่ยนแปลงเส้นทางของแม่น้ำในอดีต ซึ่งอาจเป็นแหล่งกักเก็บน้ำใต้ดินระดับตื้นที่สำคัญในปัจจุบัน (ที่มาภาพ) |
มองทะลุลงไปใต้พื้นดิน
หนึ่งในเครื่องมือสำคัญที่นักธรณีฟิสิกส์ใช้ในการสำรวจใต้ผืนดินเพื่อค้นหาแหล่งทรัพยากรน้ำก็คือ การวัดค่าความต้านทานไฟฟ้า (electrical resistivity tomography: ERT) ซึ่งอาศัยความแตกต่างของการนำไฟฟ้าของดินแต่ละชนิดกัน สามารถสร้างภาพตัดขวางในแนวดิ่ง ทำให้เห็นภาพลักษณะโครงสร้างทางน้ำโบราณได้ และการสำรวจสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic survey: EM) ซึ่งช่วยมองภาพในมุมมองจากด้านบนและความต่อเนื่องของทางน้ำโบราณในพื้นที่กว้าง หากนำทั้งสองวิธีนี้มาผสมผสานกัน นักวิทยาศาสตร์จะกำหนดตำแหน่ง ทิศทาง และความลึกของชั้นน้ำบาดาลระดับตื้นจากทางน้ำโบราณได้อย่างแม่นยำ
 ภาพเอกซเรย์ใต้ผิวดินที่สร้างจากการสำรวจ EM (บน) และ ERT (ล่าง) บริเวณตำบลศาลเจ้าไก่ต่อ อำเภอลาดยาว จังหวัดนครสวรรค์ เผยให้เห็นร่องรอยของแม่น้ำโบราณที่ถูกฝังกลบมานาน แม่น้ำที่เคยไหลอยู่บนพื้นผิวโลกในอดีตยังคงทิ้งร่องรอยไว้ใต้ดินในรูปของชั้นกรวดและทรายซึ่งกักเก็บน้ำบาดาลได้ในปัจจุบัน ที่มาภาพ : ภาสกร ปนานนท์ และคณะ |
เมื่อวิทยาศาสตร์ช่วยลดความเสี่ยง และแม่น้ำที่หายไปอาจเป็นคำตอบของอนาคต
ในอดีตการเจาะบ่อน้ำบาดาลมักอาศัยประสบการณ์หรือการคาดเดาเป็นหลัก แต่ปัจจุบันการผสมผสานระหว่างภาพถ่ายดาวเทียม ธรณีวิทยา และการสำรวจค่าความต้านทานไฟฟ้า ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ลดความไม่แน่นอนในการเลือกตำแหน่งเจาะได้อย่างมาก แทนที่จะสุ่มหาน้ำใต้ดินจากพื้นที่กว้างใหญ่ เราใช้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์เพื่อตามหาร่องรอยของแม่น้ำในอดีต และใช้มันเป็นเบาะแสในการค้นหาแหล่งน้ำในปัจจุบัน
บางทีแม่น้ำบางสายอาจหายไปจากแผนที่โลกมานานนับพันปี แต่ร่องรอยของมันยังคงซ่อนอยู่ใต้ผืนดินในรูปของทางน้ำโบราณที่เต็มไปด้วยกรวด ทราย และน้ำใต้ดิน นักวิทยาศาสตร์มองเห็นสิ่งที่ซ่อนอยู่ใต้พื้นดิน และเปลี่ยนข้อมูลเหล่านั้นให้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการบริหารจัดการทรัพยากรน้ำ บางครั้งการแก้ปัญหาภัยแล้งในอนาคตอาจเริ่มต้นจากการตามหาแม่น้ำที่หายไปในอดีตก็เป็นได้
แหล่งข้อมูลอ้างอิง
- https://www.bgs.ac.uk/datasets/buried-valleys/
- https://eros.usgs.gov/earthshots/oxbow-lakes
- ภาสกร ปนานนท์ และคณะ. 2564. การพัฒนาแหล่งน้ำบาดาลระดับตื้นจากทางน้ำโบราณ โดยการมีส่วนร่วมของชุมชน. แผนงานวิจัยการบริหารจัดการทรัพยากรน้ำ ปีงบประมาณ 2564. กรุงเทพฯ: สถาบันการวิจัย, สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน)
About Author
