สองนวัตกรรมคืนชีวิตใหม่ให้ปะการังไทย ผสมเทียมสำเร็จครั้งแรกของโลก พร้อมชูเครื่องพิมพ์ 3 มิติสร้างปะการังเทียม

ปัญหาการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วของระบบนิเวศของมหาสมุทรถือเป็นภาวะวิกฤติการณ์ที่ต้องได้รับการแก้ไขโดยด่วน นักวิชาการด้านสิ่งแวดล้อมจากทั่วโลกต่างให้ความสนใจอย่างมากกับความหลากหลายทางชีวภาพของพืชและสัตว์ในระบบนิเวศทางทะเล ซึ่งได้รับผลกระทบจากทางตรงและทางอ้อมจากความผิดปกติของสภาพอากาศ สิ่งมีชีวิตจำนวนมากใกล้จะสูญพันธุ์ซึ่งเป็นผลมาจากการกระทำของมนุษย์ ซึ่งทำให้จำนวนประชากรลดลงอย่างรวดเร็ว “ปะการัง” เป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตเราเหล่านั้น

จากรายงานของ National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ประเมินว่ามหาสมุทรหลายแห่งทั่วโลกกำลังเผชิญกับความเครียดจากสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งส่งผลต่อแนวปะการังอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปี พ.ศ. 2547 เพียงปีเดียว แนวปะการังทั่วโลกได้รับผลกระทบไปแล้วถึงร้อยละ 38 ซึ่งมีพื้นที่กว่า 12,000 ตารางกิโลเมตร และแน่นอนว่าห่วงโซ่อาหารของระบบนิเวศทางทะเลก็ได้รับผลกระทบไปด้วย ซึ่งสอดคล้องกับรายงานทางวิทยาศาสตร์ในปี พ.ศ. 2558 ที่คาดการณ์ว่าในปี พ.ศ. 2588 หรืออีก 25 ปีข้างหน้า แนวปะการังทั่วโลกมีความเสี่ยงที่จะสูญพันธุ์โดยสมบูรณ์หรืออาจเหลือเพียง 10 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น

หากย้อนดูสถานการณ์ในประเทศไทย พบว่าระบบนิเวศทางทะเลในมหาสมุทรไทยกำลังเกิดปรากฏการณ์ปะการังฟอกขาว ในเดือนพฤษภาคม 2563 ที่ผ่านมา กรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง เปิดเผยว่า แนวปะการังน้ำตื้นมีสีจางลงกว่า 5-30 เปอร์เซ็นต์ โดย 5-15 เปอร์เซ็นต์กลายเป็นปะการังฟอกขาวแล้ว หากปล่อยไว้โดยไม่รีบแก้ไขอาจส่งผลทำให้ปะการังไทยสูญพันธุ์เร็วกว่าที่คาดไว้ ตัวเร่งที่ทำให้สถานการณ์เลวร้ายลงคือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change) โดยเฉพาะปรากฏการณ์เอลนีโญ          (El Niño) ที่ทำให้น้ำทะเลมีอุณหภูมิสูงขึ้น แม้เพียงแค่ 1-2 องศาเซลเซียส แต่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนี้สามารถคร่าชีวิตปะการังและหญ้าทะเลได้ นอกจากนี้ ยังมีตัวเร่งสำคัญอีกตัวที่ส่งผลให้แนวปะการังไทยเสื่อมโทรมลงอย่างต่อเนื่องคือ การขยายตัวของอุตสาหกรรมการท่องเที่ยวที่นอกจากจะสร้างรายได้มหาศาลนับล้านบาทแล้ว ยังสร้างมลพิษ และทิ้งปัญหาขยะที่เกิดจากกิจกรรมการท่องเที่ยวโดยตรงอีกด้วย ในถ้านับเฉพาะปี พ.ศ. 2562 มีนักท่องเที่ยวเดินทางเข้ามาในประเทศไทยราว 39.7 ล้านคน ซึ่งแน่นอนว่ากิจกรรมการท่องเที่ยวก็เป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้แนวปะการังถูกทำลาย แตกหัก เสียหายเป็นแนวยาว จากการที่เรือท่องเที่ยวทอดสมอลงทะเล ขูดกระแทกแนวปะการัง นอกจากนี้ ยังส่งผลให้สัตว์น้ำวัยอ่อนที่เคยอาศัยแนวปะการังเป็นที่พักพิงขาดแหล่งอนุบาลช่วงเจริญพันธุ์และไร้ปราการหลบภัยตามธรรมชาติอีกด้วย

ในทศวรรษที่ผ่านมา หลากหลายภาคส่วนได้ดำเนินการวิจัยและพัฒนาแนวทางอย่างเร่งด่วนเพื่อฟื้นฟูระบบนิเวศทางทะเลโดยใช้วัสดุที่เลิกใช้แล้วหรือผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมการท่องเที่ยว เช่น โครงสร้างเหล็ก ยางรถยนต์ แท่งคอนกรีต ท่อพีวีซี ตลอดจนฉนวนสายส่งไฟฟ้าแรงสูง ถูกนำมาใช้ในการสร้างบ้านปะการังเทียมสำหรับสิ่งมีชีวิตในทะเล แต่อย่างไรก็ตาม เนื่องจากลักษณะทางกายภาพของวัสดุเหล่านี้ไม่สอดคล้องกับสภาพธรรมชาติเดิมของแนวปะการังในบริเวณใกล้เคียงและยังส่งผลกระทบต่อทัศนียภาพของในทะเลไม่เอื้ออำนวยต่อการท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์ ไม่สามารถดึงดูดนักท่องเที่ยวให้กลับมายังแหล่งท่องเที่ยวทางธรรมชาติของไทยได้ดังเดิม

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้เล็งเห็นถึงความสำคัญของการฟื้นฟูชีวิตให้กับแนวปะการังและต่อชีวิตให้กลับคืนสู่ท้องทะเลไทย โดยคำนึงว่า หากเราปล่อยให้แนวปะการังฟื้นคืนชีพด้วยตัวเองในช่วงเวลาที่ระบบนิเวศไม่สมดุลเช่นนี้ก็อาจไม่ทันการ จึงจับมือกับพันธมิตรภาคีเครือข่ายหลายหน่วยงานเร่งเสาะแสวงหาแนวทางแก้ปัญหาภาวะแนวปะการังถูกคุกคามจากสองสาเหตุใหญ่ในข้างต้นอย่างเต็มสรรพกำลัง ผ่านการดำเนินโครงการนำร่อง 2 โครงการ ทั้งศึกษาการขยายพันธุ์ปะการังด้วยวิธีผสมเทียมเพื่อเพิ่มจำนวนประชากรและโอกาสรอดให้กับปะการัง ควบคู่ไปกับการสร้างบ้านปะการังใหม่ที่สวยงามตามธรรมชาติด้วยกระบวนการขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์ซีเมนต์คอนกรีตแบบสามมิติ

โครงการศึกษาวิจัยและอนุรักษ์ปะการังที่เกาะแสมสาร อำเภอสัตหีบ จ.ชลบุรี เป็นโครงการนำร่องที่ภาควิชาวิทยาศาสตร์ทางทะเล คณะวิทยาศาสตร์ และ สถาบันวิจัยทรัพยากรทางน้ำ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ร่วมมือกับภาคีเครือข่ายอีก 3 หน่วยงาน ได้แก่ โครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชอันเนื่องมาจากพระราชดำริ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี หน่วยบัญชาการสงครามพิเศษทางเรือ และบริษัท มูบาดาลา ปิโตรเลียม ริเริ่มศึกษาวิจัยแนวทางอนุรักษ์ปะการังบริเวณชุมชนแสมสาร อำเภอสัตหีบ จังหวัดชลบุรี ซึ่งเป็นพื้นที่นำร่องเพาะพันธุ์ปะการังแบบอาศัยเพศจากเซลล์สืบพันธุ์แช่แข็งด้วยเทคนิค Cryopreservation ที่ใช้อุณหภูมิต่ำรักษาสภาพเซลล์ไข่และสเปิร์มของปะการังไว้กว่า 10 สายพันธุ์ในห้องปฏิบัติการได้เป็นครั้งแรกของโลก โดยแบ่งปะการังออกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ ปะการังดอกกะหล่ำ ปะการังเขากวาง และปะการังสมอง เพื่อเพิ่มจำนวนประชากรปะการังก่อนปล่อยลงสู่ธรรมชาติและช่วยเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของปะการังได้สูงถึงร้อยละ 40-50 ซึ่งหากปล่อยให้ปะการังขยายพันธุ์เองตามธรรมชาติพบกว่าอัตราการรอดชีวิตของตัวอ่อนปะการังจะเหลืออยู่เพียงร้อยละ 0.01 เท่านั้น

Source: mubadalauae
[ https://www.youtube.com/watch?v=0c7qC_CpWy0&t=46s ]

ปัจจุบันโครงการสามารถขยายพันธุ์ปะการังที่ทนต่ออุณหภูมิน้ำทะเลสูงได้กว่า 10 ชนิด ดังนั้นการผสมเทียมจึงไม่เพียงเป็นการอนุรักษ์และฟื้นฟูปะการังในธรรมชาติอย่างยั่งยืนเท่านั้น แต่ยังเป็นการแก้ปัญหาปะการังฟอกขาวของประเทศไทยอีกด้วย

นอกจากนี้ผู้ดำเนินโครงการยังได้สร้างความร่วมมือกับชาวบ้านกว่า 4 หมู่บ้านในชุมชนแสมสาร อำเภอสัตหีบ จังหวัดชลบุรี จำนวน 6418 คน ซึ่งมีอาชีพหลักเป็นชาวประมง พ่อค้า ลูกจ้าง โดยจัดอบรมให้ความรู้ด้านเทคนิค และกระบวนการฟื้นฟูและอนุรักษ์ปะการังพร้อมทั้งร่วมกันปล่อยปะการังกลับคืนสู่ท้องทะเล เป็นการสร้างจิตสำนึกให้ชุมชนรักและหวงแหนทรัพยากรธรรมชาติในท้องถิ่นของตนโดยมีรายได้เสริมจากการท่องเที่ยวเชิงนิเวศเป็นตัวกระตุ้น ส่งผลให้รายได้ต่อหัวของชาวแสมสารเพิ่มขึ้นรวม 178,766.58 บาทต่อปี

แม้ว่าการผสมเทียมปะการังจะช่วยเพิ่มอัตรารอดให้ปะการังได้มากถึงร้อยละ 50 แต่เพื่อขยายขีดความสามารถการขยายพันธุ์ปะการังให้ท้องทะเลไทย จึงนำไปสู่การศึกษาแนวทางการอนุรักษ์และฟื้นฟูปะการังของคณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย  ร่วมกับ เครือซิเมนต์ไทยและกรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง มูลนิธิ Earth Agenda พร้อมด้วยพันธมิตรที่สนับสนุนกองทัพเรือและมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ พัฒนาโครงการนวัตปะการังเพื่อการพัฒนาและการฟื้นฟูระบบนิเวศแนวปะการัง โดยร่วมกันวิจัยและพัฒนานวัตกรรมปะการังเทียมรูปแบบใหม่ ใช้วิธีออกแบบโครงสร้างแข็งปะการังให้สวยงามเสมือนจริงตามธรรมชาติที่มีอยู่เดิมในระบบนิเวศ ประกอบกับใช้วัสดุนวัตปะการังที่ได้รับการพัฒนาให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมใต้ทะเล ขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์ซีเมนต์คอนกรีตแบบสามมิติ โดยที่โครงสร้างภายนอกของปะการังเทียม 3 มิติ ประกอบด้วยอนุภาคนาโนแคลเซียมฟอสเฟต ซึ่งเป็นองค์ประกอบอาหารของปะการังวัยอ่อน นอกจากนี้ยังสามารถใส่รายละเอียดเกี่ยวกับความซับซ้อนของโครงสร้างแนวปะการังได้ สามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายเนื่องจากมีน้ำหนักเบา ถอดแยกชิ้นส่วนได้ และสามารถลดต้นทุนค่าขนส่งและค่าแรงในการติดตั้ง

Source: Sustainability Expo
[ https://www.youtube.com/watch?v=k_6HkhWajjo ]

โครงการนี้จะช่วยให้กรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งบรรลุเป้าหมายในการฟื้นฟูแนวปะการังอย่างน้อยร้อยละ 40 ภายในปี 2565 และขยายพื้นที่อนุรักษ์ทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง เช่น พื้นที่คุ้มครองทางทะเล นวัตกรรมปะการังนี้สามารถสร้างได้หลายรูปแบบ เช่น ต้นแบบปะการังเทียมในอนาคตและแนวปะการังเทียมเพื่อการท่องเที่ยว แทนที่แนวปะการังธรรมชาติหรืออุทยานทางทะเลด้วย Smart Station ที่สามารถใช้ติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ ได้ [ https://www.chula.ac.th/clipping/81203/ ]

คุณค่าที่โครงการนี้ได้เพิ่มให้กับท้องทะเลไทยไม่เพียงแต่เป็นการเพิ่มแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์ทะเลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการติดตามผลการดำเนินโครงการทุกเดือนรอบๆ เกาะสีชัง โดยการตรวจสอบจำนวนและความหลากหลายของชนิดพันธุ์ที่เกาะอยู่ตามปะการังเทียม การทดสอบการจมน้ำจากตะกอนดิน และ ดำเนินการทดสอบคุณภาพน้ำอย่างต่อเนื่อง ความพยายามดังกล่าวส่งผลให้ได้รับรางวัลการออกแบบผลิตภัณฑ์และบริการจากสำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ เมื่อวันที่ 5 ตุลาคม 2563 [ https://www.bangkokbiznews.com/social/1019733 ]

จึงเป็นที่ประจักษ์ชัดแล้วว่า ทั้งสองโครงการที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยมุ่งหวังตั้งใจดำเนินการอยู่นั้นเป็นแนวทางฟื้นฟูและอนุรักษ์แนวปะการังในท้องทะเลไทย ให้เกิดการฟื้นตัวได้อย่างรวดเร็ว ด้วยวิธีคิดและแนวทางที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจากของการพัฒนานวัตกรรมอย่างเข้าใจ และยังสร้างการมีส่วนร่วมกับภาคีเครือข่ายร่วมกันส่งต่อความยั่งยืนนี้ให้อยู่คู่ชุมชนได้ต่อไป

Source: Warut Srisuwan
[ https://www.youtube.com/watch?v=TVjbvjMz8Wk&t=2s ]

นอกจากนี้ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้มีส่วนร่วมในโครงการ Reef Check ในการตรวจสอบสุขภาพของปะการังในอ่าวไทยและทะเลอันดามัน เพื่อส่งเสริมโปรแกรมการตรวจสอบไม่เพียงแค่สำหรับข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ แต่ยังใช้สำหรับการปฏิบัติดูแลรักษาปะการังอย่างยั่งยืนในชุมชนท้องถิ่นและผู้จัดทำนโยบาย รวมทั้งการนำไปจัดทำนโยบายบริหารจัดการทะเลให้เป็นไปตามหลักการวิทยาศาสตร์และการตัดสินใจในเรื่องการอนุรักษ์ทรัพยากรทะเลให้เกิดขึ้น [ https://www.reefcheck.org/country/thailand/ ]

รายละเอียดที่เกี่ยวข้อง:

• https://www.komchadluek.net/pr/527137
• https://www.chula.ac.th/highlight/87503/
• https://www.chula.ac.th/clipping/89780/