ไบคาลน้ำแข็ง : 7 คำถามเกี่ยวกับ ก๊าซมีเทน ในปรากฏการณ์ ไบคาลน้ำแข็ง

ความงดงามอันมหัศจรรย์ของปรากฏการณ์ “ไบคาลน้ำแข็ง” ไม่ได้มีเพียงแค่ ผิวน้ำในทะเลสาบแข็งตัวเป็นแผ่นหนา ให้นักท่องเที่ยวได้ทำกิจกรรมต่างๆ กันได้อย่างสนุกสนาน หรือ นั่งรถยนต์หรือเรือโฮเวอร์คราฟต์ไปชม ปรากฏการณ์น้ำแข็งงอกน้ำแข็งย้อยตามถ้ำบนเกาะต่างๆ ในทะเลสาบเท่านั้น ยังมีปรากฏการณ์ “ฟองก๊าซมีเทน” ที่สร้างความตื่นตาอัศจรรย์ใจยิ่ง เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่งดงาม หาดูได้ยากซึ่งเกิดจากปัจจัยมากมาย

1. ก๊าซมีเทนในทะเลสาบไบคาลมาจากไหน?

ทะเลสาบไบคาลมีความเก่าแก่มาก มีอายุตั้งแต่ 25-30 ล้านปี เมื่อสิ่งมีชีวิตตายลง ซากของพวกมันจะสะสมอยู่ที่ก้นทะเลสาบไบคาล และทับด้วยอนุภาคหินในทะเลสาบไบคาล ตะกอนมีความหนามหาศาลเนื่องจากสะสมเป็นเวลานานหลายสิบล้านปี ในบางพื้นที่ทางตอนใต้ของทะเลสาบไบคาลอาจมีตะกอนระยะทางยาวถึง 10 กม. ในชั้นตะกอนนี้ การสะสมของก๊าซมีเทนจึงเกิดขึ้นในกระบวนการเปลี่ยนแปลงของอินทรียวัตถุและหินตะกอน

ในฤดูหนาวเมื่อปรากฏการณ์ ไบคาลน้ำแข็ง เกิดขึ้น ทำให้ภายใต้แผ่นน้ำแข็งในบริเวณแหล่งสะสมอินทรียวัตถุและหินตะกอน เกิดเป็นชั้นของฟองอากาศของก๊าซมีเทนลอยขึ้นมา เป็นภาพฟองอากาศแบบหลากหลายรูปทรงที่สวยงาม

2. ถ้าเอาไฟไปจี้ที่ฟองก๊าซมีเทนจะลุกไหม้ไหม?

แน่นอน ถ้าแผ่นน้ำแข็งบนฟองก๊าซมีเทนเป็นรูหรือแตกออก แล้วก๊าซลอยลอดแผ่นออกมาได้ ดังนั้นเมื่อคุณยืนอยู่เหนือหรือใกล้บริเวณที่มีฟองก๊าซมีเทนอันสวยงาม ควรหลีกเลี่ยงการใช้ไฟหรือจุดไฟจะดีที่สุด และช่วงเย็นหากมองเห็นเปลวไฟในทะเลสาบไบคาลน้ำแข็งเกิดขึ้น แสดงว่าบริเวณดังกล่าวมีก๊าซหลุดลอยออกมาเหนือแผ่นน้ำแข็ง ซึ่งนอกจากก๊าซมีเทนแล้ว อาจจะเป็นก๊าซไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และออกซิเจน เพราะก๊าซเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของก๊าซไฮโดรคาร์บอนพร้อมกับมีเทน โดยทั่วไปแล้วก๊าซไอน้ำที่ลอยออกมาจะประกอบไปด้วย มีเทน 38% ไนโตรเจน 53% และออกซิเจน 10%

3.ฟองก๊าซมีเทนมีอันตรายต่อมนุษย์หรือไม่?

หากเป็นฟองเดียวก็ไม่สามารถเป็นอันตรายต่อระบบนิเวศไบคาลหรือมนุษย์ได้ แต่มีบางอย่างเช่น ก๊าซกริฟฟินส์ (Gas griffins) ซึ่งเป็นช่องระบายก๊าซที่มีการปลดปล่อยก๊าซอยู่ตลอดเวลา เพียงแต่ในช่วงฤดูหนาวน้ำในทะเลสาบกลายเป็นไบคาลน้ำแข็ง ที่ชั้นแผ่นน้ำแข็งหนามากพอที่จะปลอดภัย ไม่ยอมให้ก๊าซเหล่านั้นหลุดลอยออกมาเหนือผิวน้ำ แต่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเป็นฟองก๊าซใต้ชั้นน้ำแข็ง แต่จะไม่ปลอดภัยหากชั้นแผ่นน้ำแข็งหนาน้อยกว่า 10 ซม.

หากชั้นความหนาของแผ่นน้ำแข็งไม่มากพอ เป็นผลทำให้เกิดรูไอน้ำบนน้ำแข็ง และเป็นความเสี่ยงอย่างมากทั้งคนและรถยนต์ที่จะตกลงไปในนั้น ดังนั้นทางกระทรวงสถานการณ์ฉุกเฉินของรัสเซีย จึงเตือนอยู่เสมอว่ากิจกรรมและการเคลื่อนไหวใดๆ จะเกิดขึ้นเฉพาะในพื้นที่ๆ กำหนดเท่านั้น

อย่างไรก็ตามการก่อตัวของช่องก๊าซกริฟฟรอนส์ บางครั้งอาจเกิดโดมน้ำแข็งขนาดเล็กผุดขึ้น เป็นการสะสมของก๊าซที่ใต้แผ่นน้ำแข็งและเกิดแรงดันจนเป็นโดมนูนขึ้นมา หากคุณเจาะโดมดังกล่าวแล้วจุดไฟ ก็จะเกิดเปลวไฟซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของโดมน้ำแข็งนั้น

4.ทำไมเราไม่เห็นฟองก๊าซมีเธนในฤดูร้อน?

แม้จะมองไม่เห็นเป็นฟองก๊าซมีเทนเหมือนเช่นในฤดูหนาวในปรากฏการณ์ไบคาลน้ำแข็งก็ตาม แต่เราสามารถกักเก็บก๊าซมีเทนได้ โดยใช้อุปกรณ์ตรวจจับก๊าซมีเทนในการค้นหาแหล่งปล่อยก๊าซมีเทนที่เรียกว่า “ก๊าซ กริฟฟรอนส์” ที่มีการปลดปล่อยก๊าซมีเทนออกมาตลอดทั้งปี ซึ่งเราจะเห็นฟองอากาศปรากฏและลอยขึ้นมาจากพื้นทะเลสาบไบคาล จากนั้นนำขวดพลาสติกจ่อในน้ำเพื่อกรอกฟองอากาศที่เข้ามาแทนที่น้ำในขวดจนเต็ม แล้วปิดฝาให้แน่น จากนั้นเปิดขวดที่กักเก็บก๊าซมีเทนแล้วจุดไฟที่ปากขวด ก๊าซมีเทนจะเผาไหม้จนหมดขวด

5.ว่ากันว่าการระเบิดของฟองก๊าซมีเทนขนาดใหญ่ อาจทำให้เรือในทะเลสาบไบคาลล่มได้ และเรือจะหายไปเช่นเดียวกับในสามเหลี่ยมเบอร์มิวดา

มีทฤษฎีหนึ่งที่อธิบายเกี่ยวกับสามเหลี่ยมเบอร์มิวดาที่เกี่ยวข้องกับก๊าซไฮเดรต ซึ่งเป็นสารละลายแข็งที่ระเหิดเป็นก๊าซ (ในกรณีทะเลสาบไบคาล เป็นก๊าซมีเทน) ซึ่งซ่อนอยู่ในโครงผลึกน้ำแข็งที่สานกันอยู่ โดยถักทอโครงสร้างอย่างเข้มงวดภายใต้เงื่อนไขบางประการ เช่น จำเป็นต้องอยู่ในอุณหภูมิต่ำ มีแรงดันสูง และต้องมีก๊าซและน้ำ

โดยปกติสภาวะเหล่านี้จะคงอยู่บนพื้นทะเล โดยน้ำจะเริ่มรวมตัวกับก๊าซและก่อตัวเป็นชั้นก๊าซไฮเดรต ที่ดูคล้ายหิมะที่ร่วนหนาทึบ ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าก๊าซไฮเดรตมีปกคลุมเฉพาะก้นทะเลเท่านั้น แต่ปรากฏว่าใน ทะเลสาบไบคาล ซึ่งเป็นทะเลสาบน้ำจืด กลับมีก๊าซไฮเดรตก่อตัวอยู่ด้วย ซึ่งกลายทะเลสาบน้ำจืดแห่งเดียวในโลกที่มีก๊าซไฮเดรต ซึ่งถือเป็นการหักล้างความเข้าใจเดิมของเหล่านักวิทยาศาสตร์ที่ตั้งข้อสังเกตไว้ก่อนหน้านี้

กลับมาที่สามเหลี่ยมเบอร์มิวดา ซึ่งมีก๊าซไฮเดรตจำนวนมากที่ถูกดักจับไว้ในรูปโครงข่ายผลึกไฮเดรต ภายใต้เงื่อนไขต่างๆ ที่กล่าวมา เมื่อเงื่อนไข (ความดันและอุณหภูมิ) ในการกักเก็บหรือดักจับถูกละเมิด ก๊าซไฮเดรตเหล่านี้จะแยกส่วนประกอบเป็นน้ำและก๊าซทันที ผลของการสลายตัวของก๊าซไฮเดรตในปริมาณมหาศาล ส่งผลให้เกิดก๊าซมีเทนจำนวนมากถูกปล่อยออกมาสู่ผิวน้ำและอากาศในบริเวณโดยรอบ ซึ่งอาจขัดขวางการทำงานของเครื่องยนต์เรือ รวมถึงผู้คนและสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่อยู่รอบๆ ที่อาจเสียชีวิตเพราะขาดอากาศหายใจได้

มีทฤษฎีที่ว่าอาจมีการปล่อยก๊าซมีเทนที่มากพอให้เกิดหายนะในสามเหลี่ยมเบอร์มิวดาได้ ซึ่งไม่เพียงส่งผลให้อุปกรณ์ต่างๆ เสียหายเท่านั้น ยังรวมถึงผู้คนด้วย ในทางทฤษฎีและมุมมองทางวิทยาศาสตร์ อาจเป็นสิ่งที่เป็นไปได้ แต่ยังไม่มีหลักฐานที่ชัดในเชิงประจักษ์ และสำหรับฟองก๊าซขนาดใหญ่ในทะเลสาบไบคาล ซึ่งเชื่อกันว่า สามารถระเบิดและพลิกเรือคว่ำได้นั้น เป็นเพียงจินตนาการจากการอ่านนวนิยายวิทยาศาสตร์มากเกินไป

6. เราจะไปดูฟองก๊าซมีเทนได้ที่ไหน?

การก่อตัวของก๊าซมีเทนเป็นเรื่องปกติสำหรับในเขตน้ำตื้น เช่น บริเวณสามเหลี่ยมปากแม่น้ำต่างๆ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสามเหลี่ยมปากแม่น้ำในฝั่งสาธารณรัฐบูรยาเตีย เช่น ปากแม่น้ำเซเลงเก้ แม่น้ำอังการ่าตอนบน แม่น้ำคิเชร่า และแหล่งน้ำใกล้เมืองเอนคาลุก รวมถึงจุดที่แม่น้ำไหลลงสู่ทะเลสาบไบคาล ถือว่าเป็นสถานที่ที่เหมาะสมสำหรับการตกตะกอนและเป็นแหล่งสะสมสำหรับการสร้างไฮโดรคาร์บอนมากที่สุด ซึ่งก๊าซสามารถลอยขึ้นมาที่พื้นผิวและแข็งตัวเป็นฟองก๊าซที่สวยงามใต้แผ่นน้ำแข็งของปรากฏการณ์ไบคาลน้ำแข็งในช่วงฤดูหนาวของทะเลสาบไบคาล

บริเวณที่มีก๊าซมีเทนก่อตัวตลอดทั้งปี จะอยู่ที่บริเวณอ่าวบารกูชินสกี้และคอคอดชีวีกูยสกี้ (ตอนกลางฝั่งตะวันออกของทะเลสาบไบคาล) หมู่บ้านโปโซยสกอยและอ่าวโพรวาล (ตอนกลางตอนล่างฝั่งตะวันออกของทะเลสาบไบคาล) และหมู่บ้านบอลโซย โกลาอุสนอย (ตอนกลางตอนล่างฝั่งตะวันตกของทะเลสาบไบคาล)

7. ภูเขาไฟโคลนคืออะไร?

วิกตอร์ เปโตรวิช อิซาเยฟ นักวิจัยและศาสตาจารย์คณะธรณีวิทยาของมหาวิทยาเอียรคุตสค์ เสตท ผู้สนใจและศึกษาศักยภาพน้ำมันและก๊าซในทะเลสาบไบคาลมาหลาย ได้ตั้งข้อสังเกตว่า ในบริเวณหมู่บ้านโปโซยสกอย ซึ่งตั้งอยู่ตอนกลางตอนล่างฝั่งตะวันออกของทะเลสาบไบคาล มีภูเขาไฟโคลนขนาดใหญ่ หรือ “โปโซยสกอย แบงค์” ซึ่งก่อตัวบริเวณตอนล่างของทะเลสาบไบคาล ซึ่งมีการปะทุเป็นระยะๆ ซึ่งแทนที่จะปล่อยแมกม่าออกมากลับเป็นหินตะกอน ทราย และดินเหนียวออกมา ซึ่งนอกจากโคลนแล้วยังมีก๊าซออกมาด้วย จึงเป็นเหตุผลที่บริเวณนี้ถูกเรียกทั้ง ภูเขาไฟโคลนและภูเขาไฟก๊าซ

แหล่งภูเขาไฟโคลนเหล่านี้ไม่ได้อยู่บนผิวดินให้เราได้เห็น เป็นเพียงภูเขาไฟโคลนและก๊าซที่ปะทุอยู่ในท้องทะเลสาบลึกใกล้กับหมู่บ้านโปโซยสกอยและอ่าวโพรวาล ซึ่งทางนักวิทยาศาสตร์ได้บอกกล่าวรู้ว่าในทะเลสาบไบคาลมีปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอะไร รูปแบบใดบ้าง เพื่อเป็นองค์ความรู้และสร้างอรรถรสสำหรับผู้มาเยือนทะเลสาบไบคาลแห่งนี้ โดยเฉพาะในฤดูหนาว ที่เกิดปรากฏการณ์ “ไบคาลน้ำแข็ง” อันน่าตื่นตา อัศจรรย์ใจ