งานบริการวิชาการและวิจัย

ประโยชน์กับชุมชน-สังคม-ประเด็นร้อน

พิสูจน์ได้อย่างไรว่า “สัตว์ทะเลเคยอาศัยในพื้นที่ลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยา จริงหรือไม่”

           การศึกษาว่าลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยาเคยเป็นพื้นที่ที่น้ำทะเลมาก่อนหรือไม่ และสิ่งมีชีวิตที่เป็นสัตว์ทะเลชนิดใดอาศัยอยู่ มีจุดเริ่มต้นในเดือนกุมภาพันธ์ ปี พ.ศ. 2564 โดยคำแนะนำจาก ผศ.ดร.วิเชฏฐ์ คนซื่อ อาจารย์ประจำภาควิชาชีววิทยา ที่ทราบข่าวถึงการค้นพบซากสัตว์ทะเลในพื้นที่บ่อดินที่อำเภอองครักษ์ จังหวัดนครนายก เมื่อขุดหลุมลึกลงไปจากพื้นผิวดินถึงประมาณ 20-30 เมตร จะพบเศษเปลือกหอยและซากสัตว์ทะเลฝังตัวอยู่จำนวนมาก

ภาพที่ 1 ผศ.ดร.กันตภณ สุระประสิทธิ์ 

              ด้วยเหตุนี้ทีมวิจัยของ ผศ.ดร.กันตภณ สุระประสิทธิ์ (ภาพที่ 1) ร่วมกับ รศ.ดร.ฐาสิณีย์ เจริญฐิติรัตน์ จากภาควิชาธรณีวิทยา คณะวิทยาศาสตร์ และทีมวิจัยของ รศ.ดร.จิรศักดิ์ สุจริต และ ดร.ปรินทร์ จิระภัทรศิลป จากหน่วยปฏิบัติการซิสเมแมติกส์ของสัตว์ ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ ได้เข้าไปสำรวจพื้นที่ดังกล่าว พบว่า พื้นที่บ่อดินเป็นชั้นดินเหนียวสีเทาดำที่ถูกขุดลึกลงไปจากผิวประมาณ 1 เมตรจากชั้นผิวดิน มีซากดึกดำบรรพ์ปรากฏอยู่เป็นจำนวนมากและเกิดการสะสมตัวขึ้นในช่วงระยะเวลาไม่กี่พันปี ชั้นดินเหนียวสีเทาดำนี้เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า “ชั้นดินเหนียวกรุงเทพฯ” ชั้นดินที่ปรากฏในพื้นที่บ่อดินนี้มีหลายชั้นที่มีสีและความหนาที่แตกต่างกันออกไป และหากพิจารณาลักษณะของตะกอนวิทยาควบคู่ไปกับซากดึกดำบรรพ์ จะสามารถบ่งบอกถึงลักษณะสภาพแวดล้อมในอดีตที่ตะกอนดินเหล่านี้สะสมตัวในช่วงเวลาต่าง ๆ ได้ ชั้นดินเหนียวกรุงเทพฯ สามารถพบได้ในหลากหลายจังหวัดในภาคกลาง เช่น นครปฐม สมุทรสาคร ราชบุรี และนครนายก เป็นต้น และมักจะมีลักษณะทางตะกอนวิทยาและความหนาที่แตกต่างกันออกไปในแต่ละพื้นที่ เนื่องจากสภาพแวดล้อมการสะสมตัวของตะกอนในแต่ละพื้นที่มีลักษณะที่แตกต่างกันออกไป ปัจจัยทางกายภาพต่าง ๆ เช่น กระบวนการผุพังและการกร่อนตามธรรมชาติก็ส่งผลให้ตะกอนมาสะสมตัวมีความหนาไม่เท่ากัน และแตกต่างกันออกไปในแต่ละบริเวณ ประโยชน์ที่ได้จากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ในชั้นดินสามารถช่วยให้ทราบอายุ เพราะ ซากดึกดำบรรพ์ไหนเกิดก่อนเกิดหลัง หรือเก่าแก่กว่าหรืออายุน้อยกว่าขึ้นอยู่กับชั้นที่สำรวจพบ นอกจากนี้ยังพบชั้นดินเหนียวสีเทาเข้มนี้มีสารอินทรีย์และซากสัตว์มาทับถมเยอะมาก หลังจากชั้นดินเหนียวนี้ลึกลงไปชั้นตะกอนที่พบจะมีสีเริ่มอ่อน เป็นสีเหลือง สีน้ำตาล สีชมพู สีม่วง ซึ่งบ่งบอกว่าตะกอนที่มาสะสมตัวมีอายุในอีกช่วงเวลาหนึ่งที่เก่าแก่กว่าและมีสภาพแวดล้อมการสะสมตัวที่แตกต่างจากชั้นดินเหนียวกรุงเทพฯ

ภาพที่ 2 พื้นที่บ่อดิน ใน จ.นครนายก ที่พบชั้นดินเหนียวกรุงเทพฯ

ภาพที่ 3 ผศ.ดร.กันตภณ สุระประสิทธิ์ และ รศ.ดร.ฐาสิณีย์ เจริญฐิติรัตน์ ขณะกำลังทำการเก็บข้อมูลทางตะกอนวิทยาและสำรวจหาซากดึกดำบรรพ์ในบ่อดินองครักษ์ จังหวัดนครนายก

ภาพที่ตัวอย่างถ่านไม้ ที่พบในบ่อดิน อ.นครนายก ที่คาดว่ามีอายุราว ๆ  ประมาณ 7,000 ปีก่อน จากการวิเคราะห์หาอายุด้วยวิธีคาร์บอน-14

           กระบวนการเก็บข้อมูลและตัวอย่างเบื้องต้น ได้รับการสนับสนุนจากทุน Sci Super VII ของคณะวิทยาศาสตร์ ทีมวิจัยของผศ.ดร.กันตภณ สุระประสิทธิ์ เริ่มสำรวจพื้นที่ของบ่อดิน (ภาพที่ 2) และตรวจสอบว่าชั้นตะกอนชั้นใดบ้างที่มีซากดึกดำบรรพ์ปรากฏอยู่ เก็บข้อมูลของลักษณะทางตะกอนวิทยาของชั้นตะกอนแต่ละชั้น และทำการลำดับชั้นหิน (stratigraphy) (ภาพที่ 3) โดยศึกษาและสังเกตว่า ชั้นตะกอนแต่ละชั้นประกอบด้วยตะกอนประเภทใด มีขนาดเม็ดตะกอนเท่าไร สีอะไร ตะกอนมีความหนาเท่าไร และเกิดการเปลี่ยนแปลงของการสะสมตัวของตะกอนที่ตรงความลึกเท่าไหร่ จากนั้นนำข้อมูลที่ได้มาวาดเป็นภาพที่ลักษณะคล้ายแท่งคอลัมน์ จากชั้นตะกอนที่วางตัวอยู่ด้านบนจนถึงชั้นตะกอนด้านล่าง และมาระบุขอบเขตที่ชัดเจนว่าชั้นตะกอนที่พบซากดึกดำบรรพ์คือชั้นใด

           ทีมวิจัยได้พบซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์ทะเลต่าง ๆ เช่น หอยที่มักอาศัยอยู่ตามริมชายฝั่ง ซากปะการัง และปู ตลอดจนซากดึกดำบรรพ์ของก้ามปูที่สมบูรณ์ แต่ไม่พบกระดอง และขณะนี้กำลังอยู่ในขั้นตอนการศึกษาวิจัย ซากสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่ค้นพบในชั้นตะกอนดินเหนียวถือเป็นซากโบราณเรียกว่า ซากกึ่งฟอสซิล (subfossil) หมายความว่า ซากเหล่านี้ยังไม่ถูกแทนที่เข้าไปด้วยแร่ธาตุรอบ ๆ เหมือนกับซากดึกดำบรรพ์อื่น ๆ ที่มีอายุเก่าแก่มาก ๆ เป็นล้านปี

           นอกจากนี้ยังสามารถนำตะกอนหรือซากดึกดำบรรพ์ไปกำหนดอายุด้วยวิธีการใช้ธาตุกัมมันตรังสี เช่น ธาตุคาร์บอน-14 เป็นต้น กระบวนการการหาอายุด้วยธาตุกัมมันตรังสีก็มีข้อจำกัดในการหาอายุที่แตกต่างกันออกไป สำหรับงานศึกษาวิจัยของ ผศ.ดร.กันตภณ สุระประสิทธิ์ นำตัวอย่างซากดึกดำบรรพ์ของเปลือกหอย เศษเปลือกไม้จำนวน 6 ตัวอย่าง (ภาพที่ 4) ไปทำการหาอายุด้วยวิธีการใช้ธาตุคาร์บอน-14  พบซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์ที่อาศัยอยู่ในทะเลใน ชั้นดินเหนียวกรุงเทพฯ ที่ความลึกตั้งแต่ 1 เมตรจนถึง 6 เมตรจากผิวดินปัจจุบัน  ผลจากการกำหนดอายุด้วยวิธีคาร์บอน-14 บ่งบอกว่า บริเวณของชั้นดินเหนียวกรุงเทพฯ ที่ค้นพบในบ่อดินองครักษ์นี้ มีอายุตั้งแต่ประมาณ 5,500 ปีก่อน โดยนับจากปี ค.ศ.1950 ส่วนชั้นล่างสุดของตะกอนดินเหนียวกรุงเทพฯ มีอายุอยู่ที่ประมาณ 8,000 ปีก่อน ซึ่งเป็นชั้นที่มีการค้นพบซากหอยนางรมยักษ์ เหมือนกับที่วัดเจดีย์หอย จังหวัดปทุมธานี

           ขั้นต่อไปเป็นการจำแนกซากสิ่งมีชีวิตที่พบเหล่านี้ตามหลักการทางอนุกรมวิธาน ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องนำซากดึกดำบรรพ์เหล่านี้กลับมา นำมาล้าง ปัดฝุ่น แล้วแยกลักษณะทางสัณฐานวิทยา แล้วจึงจัดทำเป็นฐานข้อมูล ทำรหัส ทาน้ำยารักษาสภาพกันความชื้น อุณหภูมิ แล้วทำการแยกเป็นใส่ตัวอย่างซากดึกดำบรรพ์แต่ละประเภทไว้ จากนั้นจึงนำซากดึกดำบรรพ์เหล่านี้มาศึกษาเปรียบเทียบกับตัวอย่างของสัตว์ทะเลปัจจุบัน ผลจากการศึกษา พบว่าซากดึกดำบรรพ์ของหอยส่วนใหญ่เป็นสายพันธุ์ที่สามารถพบได้ในป่าชายเลนหรือในบริเวณที่มีน้ำขึ้นน้ำลงในปัจจุบัน หรือบริเวณที่ได้รับอิทธิพลของน้ำขึ้นน้ำลงอยู่ (intertidal zone) 

           นอกจากนี้ทีมวิจัยได้ศึกษา ซากดึกดำบรรพ์จุลภาค ซึ่งทำได้โดยนำตัวอย่างดินเหนียวประมาณ 20 กิโลกรัมในทุก ๆ ความลึก 20 เซนติเมตร เอามาตากให้แห้ง แล้วมาใส่น้ำอีกครั้งพร้อมกับร่อนบนตะแกรงที่มีรูขนาดตั้งแต่ 1 มิลลิเมตรขึ้นไป พอได้ตะกอนที่เหลือจากการร่อนผ่านตะแกรง จึงนำมาตากแดดให้แห้งอีกครั้งหนึ่ง แล้วจึงนำตะกอนเหล่านั้นมาทำการคัดแยกหาตัวอย่างซากดึกดำบรรพ์จุลภาคมาดูด้วยกล้องไมโครสโคป ผลจากการคัดแยกซากดึกดำบรรพ์จุลภาคในตะกอนชั้นดินเหนียวกรุงเทพฯ ที่เก็บมา พบฟันฉลาม และหอยฝาเดียวและสองฝาจิ๋ว (ภาพที่ 5 และ ภาพที่ 6) ซึ่งเป็นซากหอยจิ๋วและไม่ค่อยมีการศึกษาวิจัยมากนักในปัจจุบัน และยังไม่ได้รับการตั้งชื่อ

ภาพที่ 5 ตัวอย่างหอยฝาเดียวจิ๋วที่ค้นพบภายในชั้นดินเหนียวกรุงเทพฯ พื้นที่บ่อดิน ใน จ.นครนายก

ภาพที่ 6 ฟันฉลามขนาดเล็กที่ได้จากการร่อนตะกอนและคัดแยกภายใต้กล้องไมโครสโคป โดยสเกลบาร์ยาวเท่ากับ 1 มิลลิเมตร

           ข้อมูลหลักฐานที่ได้การค้นพบตัวอย่างซากดึกดำบรรพ์ที่พบในพื้นที่บ่อดิน สรุปได้ว่า บริเวณอำเภอองครักษ์ จังหวัดนครนายกนี้ น่าจะมีสภาพแวดล้อมในอดีตคล้ายคลึงกับพื้นที่คุ้งกระเบน จ.จันทบุรี ที่ป่าชายเลนที่ติดกับชายฝั่งทะเล และเป็นบริเวณน้ำกร่อย  โครงการวิจัยชิ้นนี้

เรียบเรียงข้อมูลโดย  :   ผศ.ดร.กันตภณ สุระประสิทธิ์  ผศ.ดร.สิทธิพร ภัทรดิลกรัตน์  และคุณธนัฎฐา สุทธิมาศ งานวิจัยและบริการวิชาการ คณะวิทยาศาสตร์ 

ข้อมูลภาพประกอบจาก  :  ผศ.ดร.กันตภณ สุระประสิทธิ์ 

บทความนี้สรุปจาก รายการทันโลกวิทยาศาสตร์  ทุกวันเสาร์ 10.00-10.30 น. ทางสถานีวิทยุจุฬาฯ FM101.5

เรื่อง “หลักฐานน้ำทะเลท่วมที่ราบลุ่มภาคกลางในอดีต” โดย ผศ.ดร.กันตภณ สุระประสิทธิ์ ภาควิชาธรณีวิทยา 

ออกอากาศวันที่  9 ก.ค. 65

อ้างอิง  https://www.youtube.com/watch?v=7TijLg89iaE&ab_channel=SciChula

📢📢**ประชาสัมพันธ์ บริการใหม่!!! จาก งานวิจัยและบริการวิชาการ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เพื่อเพิ่ม KPI ภาควิชา/CE-RU-STAR** 📢📢

👉อาจารย์ที่สนใจสามารถนัดสัมภาษณ์เพื่อให้ข้อมูลข่าว หรือ ส่งข่าวสั้นมาได้ที่ลิ้ง https://forms.gle/7rpAGtXRP2QTCAX79 หรือ สแกน QR code ด้านล่างนี้

👉สอบถามเพิ่มเติมติดต่อ งานวิจัยและบริการวิชาการ คุณธนัฏฐา สุทธิมาศ โทรศัพท์ 02-2185128