เมื่อ เยลโลว์สโตน สำแดงเดส

อุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตนซึ่งเป็นอุทยานแห่งชาติที่เก่าแก่และเป็น ที่รู้จักมากที่สุดในสหรัฐฯ ตั้งอยู่เหนือภูเขาไฟที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลกพอดิบพอดี แต่เยลโลว์สโตนมิได้เป็นเพียงภูเขาไฟธรรมดาๆ หากแต่เป็นมหาภูเขาไฟ (supervolcano) ที่ยังไม่ดับ มิหนำซ้ำยังทรงพลังและน่าสะพรึงกลัวที่สุดแห่งหนึ่งของโลกอีกด้วย

คำว่ามหาภูเขาไฟยังไม่มีคำจำกัดความที่ เห็นพ้องต้องกันในแวดวงวิชาการ แต่สารคดีของสถานีโทรทัศน์บีบีซี ทำให้คำคำนี้เป็นที่รู้จักในปี 2000 นักวิทยาศาสตร์บางคนระบุว่าหมายถึงระเบิดที่มีขนาดและความรุนแรงเป็นพิเศษ เช่น กรมสำรวจธรณีวิทยาของสหรัฐฯ หรือยูเอสจีเอส ใช้อธิบายการปะทุระเบิดที่ปล่อยหินพัมมิซและเถ้าภูเขาไฟมากกว่า 1,000 ลูกบาศก์กิโลเมตรในคราวเดียว หรือรุนแรงกว่าการ ระเบิดอันน่าพรั่นพรึงของภูเขาไฟกรากะตัวที่คร่าชีวิตผู้คนไปกว่า 36,000 คนเมื่อปี 1883 กว่าห้าสิบเท่า ภูเขาไฟสร้างเทือกเขาขึ้น ขณะที่มหาภูเขาไฟทำลายมันลง ภูเขาไฟทำให้พืชพรรณและ ส่ำสัตว์ในรัศมีหลายกิโลเมตรรอบๆล้มตาย แต่มหาภูเขา ไฟอาจทำให้สิ่งมีชีวิตสูญพันธุ์ด้วยการเปลี่ยนภูมิอากาศทั่วโลก

ในประวัติศาสตร์มนุษยชาติเท่าที่มีการ บันทึกไว้ ยังไม่ปรากฏว่ามหาภูเขาไฟเคยระเบิดขึ้น แต่นักธรณีวิทยาได้รวบรวมข้อมูลจนสามารถปะติดปะต่อภาพการระเบิดและผลกระทบ ที่เกิดขึ้น เริ่มแรกลำความร้อนจะพวยพุ่งขึ้นมาจากห้วงลึกใต้โลก ทำให้หินตื้นๆใต้เปลือกโลกหลอมละลาย เกิดเป็นคูหาขนาดใหญ่ที่อัดแน่นไปด้วยส่วนผสมของแมกมา หินกึ่งแข็ง และไอน้ำ ตลอดจนคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซอื่นๆ ภายใต้แรงอัดมหาศาล ขณะที่แมกมาส่วนเกินสะสมตัวอยู่ในคูหานานหลายพันปี พื้นดินเบื้องบนจะค่อยๆยกตัวขึ้นเป็นทรงโดมทีละไม่กี่เซนติเมตร รอยแตกเริ่มปรากฏตามขอบโดม เมื่อแรงอัดในคูหาแมกมาเล็ดลอดออกมาจากรอยแตก ก๊าซที่สลายตัวจะระเบิดขึ้นโดยฉับพลันจากปฏิกิริยาการสร้างความร้อนแบบกู่ ไม่กลับครั้งใหญ่ บ๊อบ คริสเตียนเซน นักวิทยาศาสตร์ผู้บุกเบิกงานวิจัยภูเขาไฟเยลโลว์สโตนในทศวรรษ 1960 เปรียบเปรยว่า “ก็เหมือนการเปิดฝาน้ำอัดลมหลังเขย่าขวดนั่นละครับ” เมื่อคูหาแมกมาว่างเปล่า พื้นผิวที่นูนขึ้นก็ยุบตัวลง ภูมิภาคที่เป็นโดมทั้งหมดยุบล่มจมหาย ราวกับโลกกลืนกินตัวเอง เหลือไว้เพียงแคลดีรา (caldera – แอ่งยุบปากปล่องภูเขาไฟ) ซึ่งมีขนาดใหญ่ยักษ์กว่าปล่องหรือเครเตอร์ธรรมดา

การ ระเบิดของมหาภูเขาไฟแต่ละครั้งจะส่งผลกระทบเป็นวงกว้างไปทั่วโลก กลุ่มก๊าซที่พุ่งสูงขึ้นไปถึงบรรยากาศสแตรโทสเฟียร์จะผสมกับไอน้ำ เกิดเป็นหมอกปนควันจากละอองลอยของซัลเฟต บดบังแสงอาทิตย์ให้สลัวลงจนไม่สามารถส่องลงมายังพื้นโลกได้เต็มที่ ส่งผลให้อุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว และอาจถึงขั้นทำให้โลกเข้าสู่ยุคแห่ง “ฤดูหนาวจากภูเขาไฟระเบิด” (volcanic winter) ซึ่งกิน เวลายาวนานหลายปี ฤดูหนาวเช่นนี้จะทำให้ประชากรทั้งหมดในโลกลดลงเหลือเพียงไม่กี่พันคน หรือแทบจะพูดได้ว่าเป็นการกวาดล้างมนุษยชาติเลยทีเดียว

อุทยาน แห่งชาติเยลโลว์สโตนเต็มไปด้วยกีย์เซอร์ พุก๊าซ เนินพุโคลน และกิจกรรมจากความร้อนใต้พิภพอื่นๆ เนื่องจากอุทยานนี้ตั้งอยู่ในจุดร้อน (hot spot) ซึ่ง เป็นพื้นที่ที่แผ่นเปลือกโลกมีความร้อนกว่าบริเวณโดยรอบ และมีความหนืดกว่าเล็กน้อย ความร้อนดังกล่าวทำให้เกิดกิจกรรมของภูเขาไฟในฮาวาย และกิจกรรมของพุน้ำร้อนและกีย์เซอร์ เช่น ที่พบ ในไอซ์แลนด์และเยลโลว์สโตน กีย์เซอร์ครึ่งหนึ่งของโลกอยู่ที่เยลโลว์สโตน ลักษณะภูมิประเทศที่เกิดจากความร้อนใต้พิภพเปลี่ยนแปลงอยู่เนืองๆทั้ง อุณหภูมิและพฤติกรรม เช่น กีย์เซอร์แห่งใหม่ๆที่ผุดขึ้นกลางป่าส่งไอน้ำพวยพุ่งขึ้นสู่อากาศจนเครื่อง บินที่บินผ่านสังเกตเห็นได้

การ ระเบิดครั้งมโหฬารสามครั้งสุดท้ายเกิดขึ้นในเขตอุทยานเยลโลว์สโตน โดยครั้งล่าสุดซึ่งเกิดเมื่อ 640,000 ปีก่อน นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่า พวยเถ้าจากการระเบิดของเยลโลว์สโตนพุ่งสูงราว 3 กิโลเมตร ทำให้เกิดเถ้าสะสมเป็นชั้นหนาตลอดแนวตะวันตกของสหรัฐฯ ยาวไปถึงอ่าวเม็กซิโก พวยหินตะกอนภูเขาไฟ (pyroclastic flow) ซึ่งเป็นส่วนผสมอันตรายของเถ้าถ่าน เศษหิน และก๊าซร้อนจากภูเขาไฟที่พ่นออกมาเป็นหมอกหนาทึบและร้อนจัดถึง 800 องศาเซลเซียส ม้วนตัวไปทั่วพื้นที่ในรูปของเมฆสีเทาสูงลิบลิ่ว เถ้าถ่านที่ร้อนจัดและหนักอึ้งแผ่ปกคลุมไปทั่วหุบเขาหนา นับร้อยเมตร ราวกับยางมะตอยที่ปูรดบนพื้นดินที่ เคยเขียวชอุ่ม ทว่านี่ไม่ใช่การระเบิดครั้งรุนแรงที่สุดของเยลโลว์สโตน การระเบิดเมื่อ 2.1 ล้านปีก่อนรุนแรงกว่านี้มากกว่าสองเท่า ทำให้เกิดแอ่งขนาดใหญ่เท่ารัฐโรดไอแลนด์ซึ่งมีพื้นที่ราว 4,000 ตารางกิโลเมตร และระหว่างการระเบิดทั้งสองครั้งหรือเมื่อ 130 ล้านปีก่อน ยังเกิดการระเบิดที่แม้จะไม่รุนแรงนัก แต่ก็สร้างความเสียหายอีกครั้งหนึ่งด้วย

อย่างไร ก็ตาม เราคงไม่สามารถมองเห็นร่องรอยความเสียหายจากการระเบิดทั้งหมดได้ด้วยตาเปล่า เว้นแต่จะมีสายตาเฉียบคมอย่างนักธรณีวิทยา เพราะจะเห็นเพียงแคลดีราอันว่างเปล่าที่หลงเหลืออยู่จากการระเบิด จนอาจคิดได้ว่าภูเขาไฟใต้เยลโลว์สโตนนั้นดับไปนานแล้ว หรือไม่ก็อยู่ในช่วงที่ใกล้ตายเต็มที ทว่าหลังจากนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการสำรวจเยลโลว์สโตนในช่วงปลายทศวรรษ 1950 และอีกครั้งในปี 1965 พวกเขาก็พบแหล่งหินเถ้าภูเขาไฟหลายแห่ง การหาอายุ โดยวิธีโพแทสเซียม-อาร์กอน (potassium-argon dating) ทำ ให้นักวิทยาศาสตร์กำหนดได้ว่าหินเถ้าภูเขาไฟทั้งสามแห่ง เกิด จากการระเบิดต่างกรรมต่างวาระ แต่ละครั้งก่อให้เกิดแคลดีราขนาดใหญ่ โดยการระเบิดครั้งล่าสุดกลบฝังร่องรอยการระเบิดสองครั้งแรกไปเป็นส่วนใหญ่ ต่อมาในปี 1973 นักวิทยาศาสตร์ โรเบิร์ต สมิท สังเกตเห็นว่าต้นไม้บางต้นที่อยู่ ริมตลิ่งเริ่ม จมน้ำและกำลังจะตาย อีกทั้งท่าเทียบเรือที่พวกเขาเคยใช้เมื่อปี 1956 ก็กลับจมน้ำเช่นกัน เกิดอะไรขึ้นกันแน่

ด้วยความสงสัย สมิทจึงออกสำรวจหมุดวัดระดับความสูงที่เจ้าหน้าที่อุทยานปักไว้ตามถนนสาย ต่างๆในเขตอุทยานตั้งแต่ปี 1923 เป็นต้นมา การสำรวจเผยว่าหุบเขาเฮย์เดนซึ่งตั้งอยู่บนแคลดีราทางเหนือของทะเลสาบ ยกตัวขึ้นราว 75 เซนติเมตรในช่วงเวลาหลายสิบปีระหว่างนั้น แต่ที่ปลายด้านต่ำสุดของทะเลสาบกลับไม่ขยับขึ้นเลย เมื่อปลายด้านเหนือของทะเลสาบยกตัวขึ้น น้ำจึงไหลลงมาสู่ปลายทางใต้ พื้นดินกำลังยกตัวขึ้น ภูเขาไฟแห่งนี้ยังทรงพลัง

การ ศึกษาลักษณะของคลื่นเสียงที่เกิดจากแผ่นดินไหวสะท้อนผ่านหินใต้พื้นผิวที่มี ความหนาแน่นต่างกันทำให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่า คูหาแมกมาได้ความร้อนจากลำหินร้อนขนาดยักษ์ที่ลอยขึ้นมาจากเนื้อโลกชั้นบน และเอียงกลับลงไปทางตะวันตกเฉียงใต้ประมาณ 60 องศา ฐานของมันอาจอยู่ลึกลงไป 650 กิโลเมตรใต้พื้นโลก เมื่อลำร้อนส่งความร้อนเข้าสู่คูหามากขึ้นเรื่อยๆ พื้นดินจะยกตัวขึ้น แผ่นดินไหวขนาดเล็กๆทำให้ของเหลวที่เกิดจากความร้อนใต้พิภพเล็ดลอดขึ้นมาสู่ พื้นผิว ทำให้แรงดันในคูหาลดลง พื้นดินจึงยุบตัวลง อีกครั้ง หลังช่วงปี 1985 ที่เกิดแผ่นดินไหวชุก เยลโลว์สโตน ทรุดลง 20 เซนติเมตรภายในช่วงเวลาราวสิบปี จากนั้นจึงยกตัว ขึ้นอีกครั้ง คราวนี้เร็วขึ้น นับตั้งแต่ปี 2004 แคลดีราบางส่วนยกตัวในอัตราเกือบแปดเซนติเมตรต่อปี ซึ่งเร็วกว่าการยกตัวนับตั้งแต่เริ่มมีการศึกษาอย่างใกล้ชิดในทศวรรษ 1970 ค่อนข้างมาก ผิวโลกยังคงยกตัวขึ้นทั้งๆที่เกิดปรากฏการณ์แผ่นดินไหวชุกนาน 11 วัน ที่เริ่มเมื่อปลายปี 2008 จนทำให้ข่าวลือเรื่องวันสิ้นโลกแพร่สะพัดไปทั่วอินเทอร์เน็ต

สมิทบอก ว่า “เราเรียกมันว่าแคลดีรายามไม่สงบครับ ผลกระทบสุดท้ายที่เกิดจากวัฏจักรการยกตัวและทรุดตัวหลายครั้งจะทำให้เกิดแมก มาปริมาณมากพอที่จะทำให้ภูเขาไฟระเบิดได้ในที่สุด ปัญหาคือเราไม่รู้ว่าวัฏจักรเหล่านั้นกินเวลานานเท่าใด”

ดังนั้น คำถามข้อใหญ่ก็คือ มหาภูเขาไฟแห่งเยลโลว์สโตนจะระเบิดขึ้นอีกครั้งหรือไม่ การระเบิดบางลักษณะ ซึ่งอาจไม่หนักหนาสาหัสหรือพอๆกับการระเบิดของภูเขาไฟปีนาตูโบในฟิลิปปินส์ ซึ่งคร่าชีวิตผู้คนไป 800 คนเมื่อปี 1991 ดูจะมีความเป็นไปได้สูง ณ จุดใดจุดหนึ่ง แต่โอกาสที่จะเกิดการระเบิดขนาดใหญ่ที่ก่อให้เกิดแคลดีราเต็มรูปแบบ และอาจเป็นหายนะจากมหาภูเขาไฟที่คร่าชีวิตผู้คนหลายพันและทำให้โลกเข้าสู่ ฤดูหนาวจากภูเขาไฟระเบิดนั้น เป็นสิ่งที่สุดจะ คาด เดา มันอาจเกิดขึ้นในช่วงชีวิตของเรา หรือนับจากนี้ไปอีก 100,000 ปีหรือมากกว่า หรืออาจไม่เกิดขึ้นเลยก็ได้

อ่านเรื่องราวทั้งหมดอย่างจุใจได้ จาก นิตยสารเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย