การใช้ไอโซโทปเสถียรในการตรวจสอบการแพร่กระจายและแหล่งที่มาของมลสารในอ่าวไทยตอนใน

Abstract

ทำการวิเคราะห์สัดส่วนไอโซโทปเสถียรของคาร์บอน ( 13 C) ไนโตรเจน ( 13 N) สัดส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจน (C:N) และสัดส่วนคาร์บอนอินทรีย์ต่อคลอโรฟิลล์เอ (POC: Chla) เพื่อศึกษาการกระจายและแหล่งที่มาของสารอินทรีย์แขวนลอย (POM) ในอ่าวไทยตอนใน โดยทำการเก็บตัวอย่างน้ำจาก 22 สถานี ในช่วงฤดูน้ำมาก (30 สิงหาคม – 3 กันยายน 2552, 18-22 พฤศจิกายน 2552 และ 7-11 กันยายน 2553) และฤดูน้ำน้อย (14-18 มีนาคม 2552, 20-24 มีนาคม2553 และ 1-5 มีนาคม 2554) พบว่าการกระจายของสารอินทรีย์แขวนลอยมีการเปลี่ยนแปลงตามพื้นที่ และปริมาณน้ำท่าที่ไหลลงสู่อ่าวไทยตอนใน โดยสัดส่วน ( 13 C) ในสารอินทรีย์แขวนลอย บริเวณที่อยู่ใกล้ชายฝั่งน้อยกว่าบริเวณปากอ่าวทั้งสองฤดูกาล โดยบริเวณที่อยู่ใกล้ชายฝั่งและบริเวณปากอ่าวมีสัดส่วน  13 C เท่ากับ -25+-18% และ -23.2+-0.5% ตามลำดับ ส่วนในฤดูน้ำน้อยบริเวณที่อยู่ใกล้ฝั่งและบริเวณปากอ่าวในมีสัดส่วน  13 C เท่ากับ -24.8+ 1.4% และ -23.7+-0.9% ตามลำดับ และพบว่าในฤดูน้ำมาก มีสัดส่วน  13 C ในพื้นที่ใกล้ปากแม่น้ำน้อยกว่าในฤดูน้ำน้อย (-25.4+-1.7%) และ -23.2+-1.4% ตามลำดับ) แต่ในบริเวณปากอ่าวมีสัดส่วน  13 C ใกล้เคียงกันทั้งสองฤดูกาล (-23.2+-0.5% และ -23.7+-0.9% ตามลำดับ) ขณะเดียวกันในฤดูน้ำมากบริเวณใกล้ปากแม่น้ำมีปริมาณของคาร์บอนอินทรีย์มากกว่าในฤดูน้ำน้อย (1362.7+-194.5 ug/l และ 978.7+-91.3 ug/l ตามลำดับ) และมีปริมาณลดลงเมื่อออกห่างจากปากแม่น้ำ โดยการกระจายของสารอินทรีย์แขวนลอยในอ่าวไทยตอนในไม่มีความแตกต่างกันตามระดับความลึก ซึ่งสารอินทรีย์แขวนลอยในอ่าวไทยตอนในทั้งในฤดูน้ำมากและฤดูน้ำน้อย มีสัดส่วน  13 C อยู่ในช่วง -26.0 ถึง-20.0% (-23.7+-1.5%) และมีสัดส่วน  15 N อยู่ในช่วง 2.0-8.0% (4.3+-2.4%) ซึ่งใกล้เคียงกับสารอินทรีย์แขวนลอยในทะเล (-21.0% และ 7.3% ตามลำดับ) และ POC: Chl a มีสัดส่วนน้อยกว่า 100 จึงสามารถบ่งชี้ได้ว่าแหล่งที่มาของคาร์บอนอินทรีย์แขวนลอยมาจากแพลงก์ตอนพืชในทะเลเป็นหลัก องค์ประกอบทางเคมีและไอโซโทปเสถียรของสารอินทรีย์ในดินตะกอน พบว่ากระจายของสารอินทรีย์รวม (TOM) สารอินทรีย์คาร์บอนรวม (TOC) และไนโตรเจนรวม (TN) มีรูปแบบที่คล้ายคลึงกันในทุกครั้งการเก็บตัวอย่าง โดยในพื้นที่ใกล้ชายฝั่งมีปริมาณสูงกว่าพื้นที่ห่างชายฝั่ง อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) และมีสัดส่วนของ  13 C และ  15 N อยู่ระหว่าง -23.6 ถึง19.9 และ -2.5 ถึง 6.6% และมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 21.4+-0.7 และ 4.1+-1.3% ตามลำดับ นอกจากนี้ ปริมาณ TOM, TOC และ TN ในดินตะกอนตามความลึกจะลดลงเมื่อความลึกเพิ่มขึ้นในขณะที่สัดส่วนของ  13 C และ  15 N ในดินตะกอนตามความลึกไม่มีแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงอย่างชัดเจน แหล่งที่มาของสารอินทรีย์ในดินตะกอนในอ่าวไทยตอนในนั้นมาจากแม่น้ำและทะเล โดยร้อยละของสารอินทรีย์แขวนลอยจากแม่น้ำที่สะสมในดินตะกอนในพื้นที่ปากแม่น้ำที่สะสมในดินตะกอนในพื้นที่ปากแม่น้ำชายฝั่ง กลางอ่าว และปากอ่าว มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 9.4+-9.2, 1.9+-2.2, 4.4+-4.7 และ 3.2+-2.8 ตามลำดับ แสดงให้เห็นว่าสารอินทรีย์ในดินตะกอนในอ่าวไทยตอนในมีแหล่งที่มาจากสารอินทรีย์ในทะเลเป็นหลัก ทั้งนี้สารอินทรีย์แขวนลอยจากแม่น้ำจะสะสมอยู่ในดินตะกอนบริเวณใกล้ปากแม่น้ำและจะเคลื่อนย้ายออกสู่บริเวณอื่นต่อไป เก็ยตัวอย่างแพลงก์ตอนและตัวอย่างน้ำจากสถานีเก็บตัวอย่าง 22 สถานี ครอบคลุมพื้นที่อ่าวไทยตอนในในเดือนมีนาคม สิงหาคม และพฤศจิกายน 2552 มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการผันแปรตามฤดูกาลของแพลงก์ตอนพืชและผลผลิตขั้นต้น รวมถึงปัจจัยทางกายภาพบางประการที่ส่งผลต่อรูปแบบการแปรผันดังกล่าว การศึกษาครั้งนี้พบแพลงก์ตอนพืชทั้งหมด 178 ชนิด จาก 64 สกุล ดัชนีความหลากชนิดของแพลงก์ตอนพืชมีค่าสูงสุดในเดือนสิงหาคม 2552 โดยมีค่าเฉลี่ย 2.09+-0.41 และมี Pseudonitzschia spp. เป็นสกุลเด่น ดัชนีความหลากชนิดมีค่าต่ำที่สุดในเดือนมีนาคม 2552 มีค่าเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 1.44+-0.92 อันเป็นผลมาจากการเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็วของ Noctiluca scintillans ส่วนในเดือนพฤศจิกายน 2552 ดัชนีความหลากชนิดของแพลงก์ตอนพืชมีค่าเฉลี่ย 1.60+-0.66 โดยมี Rhizosolenia spp. เป็นสกุลเด่น ความชุกชุมรวมของแพลงตอนพืชมีค่าสูงสุดในเดือน 2552 และต่ำสุดในเดือนพฤศจิกายน 2552 โดยมีค่า 2.23X10 5 เซลล์ต่อลิตร และ 1.70X 10 3 เซลล์ต่อลิตร ตามลำดับ ผลผลิตขั้นต้นมีค่าเฉลี่ยสูงสุดบริเวณพื้นที่ใกล้ปากแม่น้ำและลดลงในบริเวณพื้นที่ชายฝั่ง กลางอ่าวไทยและปากอ่าวไทย โดยมีค่าเฉลี่ยตลอดการศึกษาเท่ากับ 29.43+-30.28, 4.16+-1.09, 3.36+-1.66 และ 0.86+-1.02 มิลลิกรัมคาร์บอนต่อตารางเมตรต่อวันตามลำดับ ศึกษาความชุกชุมและการกระจายของแพลงก์ตอนสัตว์บริเวณอ่าวไทยตอยใน โดยเก็บตัวอย่างแพลงก์ตอนสัตว์และปัจจัยสิ่งแวดล้อมบางประการ ระหว่างวันที่ 14-18 มีนาคม 2552 จำนวน 21 สถานี วันที่ 30 สิงหาคม ถึง 3 กันยายน 2552 จำนวน 22 สถานี และวันที่ 18-22 พฤศจิกายน 2552 จำนวน 18 สถานี ทำการลากแพลงก์ตอนสัตว์โดยใช้ถุงลากแพลงก์ตอนขนาดความถี่ตาข่าย 250 ไมโครเมตร พบแพลงก์ตอนสัตว์ทั้งหมด 52 กลุ่ม (Taxa) จาก 14 ไฟลัม แบ่งเป็นแพลงก์ตอนสัตว์ถาวร 29 กลุ่ม และแพลงตอนสัตว์ชั่วคราว 23 กลุ่ม โดยไฟลัม Arthropoda มีความชุกชุมมากที่สุด รองลงมาได้แก่ Chordata และ Chaetognatha ตามลำดับ โดยมี Copepods เป็นแพลงก์ตอนสัตว์กลุ่มเด่น สำหรับความชุกชุมของแพลงก์ตอนสัตว์มีค่าสูงสุดบริเวณปากแม่น้ำ (82.36x 10 4 ตัวต่อ 100 ลูกบาศก์เมตร) และมีค่าต่ำสุดบริเวณชายฝั่งด้านตะวันตกของอ่าวไทยตอนใน (21.11X 10 4 ตัวต่อ 100 ลูกบาศก์เมตร) เมื่อเปรียบเทียบจากการศึกษาในแต่ละครั้งพบว่าในการเก็บตัวอย่างวันที่ 30 สิงหาคม ถึง 3 กันยายน 2552 และวันที่ 18-22 พฤศจิกายน 2552 มีความชุกชุมของแพลงก์ตอนสัตว์สูงสุดเท่ากับ 601x10 4 และ 380.43 x 10 4 ตัวต่อ 100 ลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ และในการเก็บตัวอย่างระหว่างวันที่ 14-18 มีนาคม 2552 พบความชุกชุมของแพลงก์ตอนสัตว์ต่ำสุดเท่ากับ 89.84 x 10 4 ตัวต่อ 100 ลูกบาศก์เมตร