แพขยะใหญ่แปซิฟิก

แพขยะใหญ่แปซิฟิก (อังกฤษ: Great Pacific Garbage Patch) ซึ่งเรียกอีกชื่อหนึ่งได้ว่า แพขยะตะวันออก หรือ วงวนขยะแปซิฟิก (อังกฤษ: Pacific Trash Vortex) คือวงวนใหญ่ของขยะมหาสมุทร (marine litter) ที่อยู่ส่วนกลางของมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือตำแหน่งประมาณ 135 -135° ตะวันตก ถึง 155-155° ตะวันตก และเส้นขนานที่ 35° เหนือ ถึงเส้นขนานที่ 42° เหนือ และประมาณขนาดใหญ่ได้เป็น 2 เท่าของเนื้อที่รัฐเท็กซัสซึ่งมีขนาดใกล้เคียงกับประเทศไทย แพขยะมีลักษณะของการรวมตัวอย่างเข้มของขยะพลาสติกและขยะอื่นที่ถูกกักรวมได้ด้วยกระแสวงวนใหญ่แปซิฟิกเหนือ แม้ขนาดแพขยะนี้จะมีขนาดใหญ่มหาศาลและหนาแน่นแต่ก็ไม่อาจเห็นได้จากดาวเทียมเนื่องจากตัวขยะทั้งหมดอยู่ใต้หรือใกล้ผิวน้ำ

การค้นพบ

ได้มีการทำนายการมีแพขยะใหญ่มาตั้งแต่ พ.ศ. 2531 ในรายงานวิจัยตีพิมพ์โดยสำนักงานสมุทรศาสตร์และบรรยากาศแห่งชาติ หรือ (NOAA) ของสหรัฐฯ (National Oceanic and Atmospheric Administration) บนพื้นฐานของผลงานของนักวิจัยประจำสถานีอะแลสการะหว่าง พ.ศ. 2528 – พ.ศ. 2531 ที่ทำการวัดพลาสติกที่มี “นูสตอน” หรือ จุลชีวินผิวน้ำ (neuston) เกาะอาศัยอยู่ ผลงานวิจัยชิ้นนี้พบว่ามีขยะทะเลรวมตัวกันหนาแน่นโดยเฉพาะในย่านที่กำกับโดยกระแสน้ำที่มีรูปแบบเฉพาะ จากการหาค่าด้วยตัวแปรที่ได้จากทะเลญี่ปุ่น นักวิจัยได้นำผลมาใช้เป็นมูลบทว่าในสภาพคล้ายคลึงกันนี้ น่าจะเกิดปรากฏการณ์อย่างเดียวกันในบางส่วนมหาสมุทรแปซิฟิกที่ซึ่งกระแสน้ำประจำเอื้อให้เกิดมวลน้ำที่ค่อนข้างเสถียร กลุ่มนักวิจัยจึงได้บ่งชี้ไปที่วงวนใหญ่มหาสมุทรแปซิฟิกเหนือ
การปรากฏตัวตนของแพขยะขนาดยักษ์นี้ได้รับความสนใจจากสาธารณชนและวงการวิทยาศาสตร์ในวงกว้างขึ้นหลังจาก ชาร์ล มูร์ (Charles Moore) กัปตันเรือและนักวิจัยสมุทรศาสตร์ของแคลิฟอร์เนียได้รวบรวมไว้ในบทความวิชาการหลายรื่อง มูร์ได้กลับเข้าฝั่งผ่านวงวนใหญ่แปซิฟิกเหนือหลังจากเสร็จสิ้นการแข่งเรือ “ทรานแพ็ค” (Transpac) และได้เห็นขยะทะเลที่สะสมลอยตัวอยู่อย่างสุดลูกหูลุกตา
มูร์ได้ส่งสัญญาณเตือนไปถึง นักสมุทรศาสตร์ (oceanographer) ชื่อ เคอร์ติส เอบเบสเมเยอร์ (Curtis Ebbesmeyer) ให้ทราบถึงปรากฏารณ์นี้ รวมทั้งยังได้ตั้งชื่อขยะทะเลนี้ว่า “แพขยะตะวันออก” (East Garbage Patch - EGP) พื้นที่บริเวณนี้ได้ปรากฏรายงานข่าวและเรื่องราวในสื่อต่างๆ มากมายโดยยกเป็นตัวอย่างสำคัญของมลภาวะทางทะเล (marine pollution)

การก่อตัว

แพขยะทะเลตะวันออกก่อตัวขึ้นในลักษณะเช่นเดียวกันกับการเกิดขยะทะเลที่อื่น นั่นคือ ค่อยก่อตัวช้าๆ ที่ละน้อยเป็นเวลานานซึ่งเป็นผลจากมลภาวะทะเลที่มารวมตัวกันโดยกระแสน้ำในมหาสมุทร
แพขยะทะเลจะกินที่กว้างขวางและนิ่งอยู่กับที่ในย่านมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือที่กำกับโดยวังวนใหญ่แปซิฟิกเหนือ (บริเวณห่างไกลที่เรียกันว่า “ละติจูดม้า” หรือ horse latitudes) รูปแบบวงวนที่กระทำโดยวงวนแปซิฟิกเหนือได้ดึงเอาวัสดุต่างๆ ที่เป็นขยะลอยจากมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือทั้งหมดรวมทั้งอเมริกาเหนือและญี่ปุ่น ในขณะที่วัสดุเหล่านั้นถูกจับไว้โดยกระแสน้ำ ลมที่ผิวน้ำก็จะพัดขยะเข้าสู่ศูนย์กลางและติดกับรวมอยู่ด้วยกันในภูมิภาคนั้น
ขนาดที่แท้จริงของบริเวณภูมิภาคที่ได้รับผลกระทบยังไม่เป็นที่ทราบแน่นอน เพราะขนาดใหญ่ของชิ้นขยะที่สามารถมองเห็นได้จากเรือมีน้อยและอยู่ห่างกัน ขยะเกือบทั้งหมดประกอบด้วยพลาสติกชิ้นจิ๋วจำนวนมากแขวนตัวอยู่ใต้น้ำหรือใกล้ๆ ผิวน้ำ จึงมองเห็นได้ยากจากเครื่องบินหรือจากกล้องถ่ายภาพจากดาวเทียม ขนาดของบริเวณประมาณได้ว่าอยู่ระหว่าง 700,000 กม² ถึงมากกว่า 15 ล้าน km², (0.41% ถึง 8.1% ของขนาดมหาสมุทรแปซิฟิก) ทั้งบริเวณอาจมีขยะทะเลรวมน้ำหนักได้มากกว่า 100 ล้านตัน It has also been suggested that the patch may represent two areas of debris that are linked.

แหล่งของสารมลพิษ

มีการประมาณการว่าร้อยละ 80 ของขยะมาจากแหล่งบนบก ร้อยละ 20 มาจากเรือที่แล่นไปมาในมหาสมุทร ขนาดขยะมีตั้งแต่ขนาดของอวนเก่าที่ถูกทิ้งลงทะเลลงไปจนถึงเม็ดกลมขนาดจิ๋วที่ใช้ในการขัดผิวในอุตสาหกรรมและงานทั่วไป กระแสน้ำใช้เวลาประมาณ 5 ปี พัดขยะเหล่านี้จากชายฝั่งตะวันตกของอเมริกาเหนือเข้าสู่วงวนใหญ่ และ 1 ปีหรือน้อยกว่าจากชายฝั่งตะวันออกของเอเซีย โครงการนานาชาตินำโดย ดร. ฮิเดชิเกะ ทากาดะ (Hideshige Takada) แห่งมหาวิทยาลัยโตเกียวกำลังศึกษาว่าเม็ดพลาสติกกลมขนาดเล็ก หรือ เม็ดพลาสติก (nurdles) จากชายหาดทั่วโลกอาจช่วยเป็นเบาะแสไปถึงต้นตอของแหล่งที่มา รวมทั้งที่มาของแพขยะแปซิฟิกนี้ด้วย

การสลายตัวด้วยแสงของพลาสติกในมหาสมุทร

แพขยะตะวันออกมีส่วนประกอบที่เป็นพลาสติกลอยแขวนในส่วนบนมากที่สุดแห่งหนึ่ง ด้วยเหตุนี้เองที่ทำให้แพขยะตะวันออกมีนักวิจัยศึกษาถึงแรงกระทบและผลกระทบของการเสื่อมสลายต้วยแสง (photodegradation) ของพลาสติกในน้ำทะเลชั้น “นูส์โตนิก” (neustonic) มากที่สุด การเสื่อมสลายด้วยแสงแตกต่างจากการเสื่อมสลายทางชีวภาพ (biodegradation) เพราะเป็นการเสื่อมสลายเป็นชิ้นที่เล็กลงไปเรื่อยๆ โดยยังคงความเป็นพอลิเมอร์ไว้ได้ กระบวนการนี้ต่อเนื่องเล็กลงไปถึงระดับโมเลกุล (molecular level)
ในขณะที่ของลอยในทะเล (flotsam) เสื่อมสลายมีขนาดเล็กลงๆ มันจะแขวยลอยรวมตัวกันอยู่ที่ชั้นบนของน้ำ ขณะที่มันเสื่อมสลาย มันจะมีขนาดเล็กลงมากพอที่จะถูกย่อยด้วยสิ่งมีชีวิตในน้ำทะเลที่อาศัยอยู่ใกล้ส่วนผิวบนของมหาสมุทร ดังนั้น ขยะพลาสติกขนาดจิ๋วเหล่านี้จึงสะสมในห่วงโซ่อาหาร (food chain) ของสิ่งมีชีวิตที่ชุกชุมในน้ำชั้นบน (neuston) ใกล้ผิวมหาสมุทร

ความหนาแน่นของพลาสติกในน้ำทะเลชั้นใกล้ผิว (neustonic plastics)

แม้ ชาลส์ มูร์จะได้พรรณาไว้บ้างแล้วก็ตาม แพขยะตะวันออกก็ยังไม่อาจบอกถึงลักษณะได้ว่าเป็นแพขยะทะเลลอยน้ำหนาแน่นที่มองเห็นได้อย่างต่อเนื่อง กระบวนการเสื่อมสลายทำให้เม็ดพลาสติกที่สร้างผลกระทบในภูมิภาคขนาดใหญ่ของมหาสมุทรมีขนาดเล็กที่ไม่อาจมองเห็นได้ง่าย นักวิจัยประมาณว่าความหนาแน่นทั้งหมดของมลพิษพลาสติกในแพขยะทะเลตะวันออกด้วยการเก็บตัวอย่างที่พบในบางบริเวณเฉพาะของแพขยะว่ามีความหนาแน่นมากถึง 1.6 ล้านชิ้นต่อตารางกิโลเมตร การศึกษาพบว่าการรวมตัวหนาแน่นของพลาสติกอยู่ที่ 3.34 ชิ้นที่มวลเฉลี่ย 5.1 มก. ต่อ 1 ตารางเมตร ในหลายบริเวณที่ได้รับผลกระทบ การรวมตัวหนาแน่นของพลาสติกมีมากกว่าการรวมตัวหนาแน่นของแพลงก์ตอนสัตว์ (zooplankton) ในบริเวณเดียวกันถึง 7 เท่า ตัวอย่างที่เก็บในชั้นที่ลึกลงไปพบว่ามีการรวมตัวขยะพลาสติกน้อยลง ส่วนมากเป็นเส้นใยอวน ซึ่งเป็นการยืนยันข้อสังเกตที่ว่าขยะพลาสติกเกือบทั้งหมดรวมตัวอยู่ที่ส่วนบนของน้ำทะเล

ผลกระทบต่อสัตว์

ขยะพลาสติกที่อยู่ได้นานมากเหล่านี้ สุดท้ายจะไปสิ้นสุดในกระเพาะอาหารของสัตว์ทะเลพวกนกและสัตว์น้ำ รวมทั้งเต่าทะเล (sea turtle) นกอัลบาทรอสเท้าดำ (Black-footed Albatross) นอกจากจะมีอันตรายต่อสัตว์ต่างๆ ดังกล่าวแล้ว ขยะลอยบนผิวน้ำยังสามารถดูดซับสารมลพิษอินทรีย์จากน้ำทะเลได้อีกด้วยซึ่งรวมถึงสาร PCB (Polychlorinated biphenyl), DDT, และ PAH (Polycyclic aromatic hydrocarbon) ได้อีกด้วย นอกเหนือจากผลกระทบทางสภาพพิษแล้ว เมื่อเข้าสู่ระบบการย่อยอาหาร สารดังกล่าวสร้างความเข้าใจผิดแก่ระบบต่อมไร้ท่อ (endocrine) ในร่างกายสัตว์ว่าเป็นเอสตราไดออล (estradiol) ทำให้ระบบฮอร์โมนผิดปกติมีผลกระทบต่อสัตว์นอกจากนี้ ขยะทะเลยังเป็นตัวช่วยแพร่กระจายช่วยให้จุลชีพและสัตว์น้ำไม่พึงประสงค์หลายชนิดที่ระบาดในภูมิภาคหนึ่งแพร่ระบาดไปกระทบระบบนิเวศอีกภูมิภาคหนึ่งที่ห่างไกลได้ด้วย

การทำความสะอาด

ในเดือนเมษายน 2551 ริชาร์ด ซันดานซ์ โอเวน ผู้รับเหมาก่อสร้างและครูนักดำน้ำได้จัดตั้งแนวร่วมเพื่อทำความสะอาดสภาวะแวดล้อม (ECC) โดยได้ยกประเด็นของมลภาวะของมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือขึ้น แนวร่วมนี้ร่วมมือกับกลุ่มอื่นๆ หาแนวทางและกรรมวิธีที่ปลอดภัยเพื่อขจัดพลาสติกสิ่งที่เป็นมลพิษที่ทนทาน (persistent organic pollutant ออกจากมหาสมุทร
โครงการ “ไคเซอิ” (Project Kaisei) คือโครงการเพื่อการศึกษาและทำความสะอาดแพขยะที่จัดตั้งขึ้นเมื่เดือนมีนาคม พ.ศ. 2552 ในเดือนสิงหาคมปีเดียวกัน เรือ 2 ลำจากโครงการ คือเรือ “ขอบฟ้าใหม่” (RV New Horizon) และเรือไคเซอิ (Kaisei) ได้ออกทะเลเดินทางไปทำการวิจัดแพขยะเพื่อกำหนดความเป็นไปได้ในการปฏิบัติการเชิงพาณิชย์เพื่อเก็บและแปรใช้ใหม่ (Recycle)

ปัญหาขยะทะเลในอ่าวไทย

แม้ขยะทะเลที่ปรากฏในอ่าวไทยและตามชายหาดต่างๆ ของประเทศไทยจะมีปรากฏให้เห็นมากขึ้นแล้วก็ตาม แต่ก็ยังไม่ปรากฏโดยชัดเจนว่าได้มีผู้วิจัยเชิงลึกในเรื่องนี้แล้วหรือไม่