จากห้องเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์สู่ป่าเขตร้อน: เส้นทางนักวิจัยสู่ความเข้าใจระบบนิเวศ

ศาสตราจารย์ ดร.พันธนา ตอเงิน

นักเรียนโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ รุ่นที่ 11

ภาควิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

Email: [email protected]

---

ย้อนกลับไปเมื่อหลายปีก่อน ตอนที่ดิฉันยังเป็นนักเรียนโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ (MWIT) ดิฉันไม่เคยคิดเลยว่าวันหนึ่งจะได้ใช้ชีวิตอยู่กับงานวิจัยที่ต้องเดินป่าขึ้นเขา ติดเซนเซอร์วัดการไหลของน้ำในต้นไม้สูงหลายสิบเมตร และพยายามทำความเข้าใจว่าป่าไม้ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร วันนี้ดิฉันอยากเล่าให้ฟังว่า สิ่งที่ได้เรียนรู้จาก MWIT ได้หล่อหลอมและนำทางชีวิตการทำงานวิจัยของดิฉันอย่างไร

รากฐานจากห้องเรียน: ไม่ใช่แค่ความรู้ แต่เป็นวิธีคิด

สิ่งที่ MWIT ให้กับดิฉัน ไม่ใช่แค่ความรู้ในตำรา แต่เป็นวิธีคิดแบบวิทยาศาสตร์ที่ดิฉันใช้ในการทำงานวิจัยทุกวันนี้ การตั้งคำถาม การออกแบบการทดลอง การวิเคราะห์ข้อมูลอย่างเป็นระบบ และการไม่หยุดสงสัย ทักษะเหล่านี้ถูกฝึกฝนมาตั้งแต่อยู่ในห้องเรียนสมัยก่อน ดิฉันจำได้ว่า ตอนเรียนวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ที่ MWIT อาจารย์มักจะไม่ได้สอนให้เราท่องจำสูตร แต่จะสอนให้เราเข้าใจที่มา เข้าใจกระบวนการคิด และเรียนรู้ที่จะแก้ปัญหาด้วยตัวเอง วิธีคิดแบบนี้กลายเป็นรากฐานสำคัญเมื่อดิฉันต้องเผชิญกับคำถามวิจัยที่ซับซ้อนในภายหลัง เช่น “ทำไมป่าไม้บางแห่งจึงทนแล้งได้ดีกว่าที่อื่น?” หรือ “ต้นไม้ในเมืองใช้น้ำอย่างไรในสภาพอากาศที่ร้อนและแห้งแล้ง?” นอกจากนี้การทำงานเป็นทีมและการนำเสนอผลงานที่ฝึกมาตั้งแต่การทำโครงงานวิทยาศาสตร์และกิจกรรมอื่น ๆ ในโรงเรียน ก็เป็นทักษะที่จำเป็นมากในการทำวิจัยระดับนานาชาติ วันนี้ดิฉันต้องทำงานร่วมกับนักวิจัยจากหลายประเทศ ต้องนำเสนอผลงานในงานประชุมวิชาการระดับโลก และต้องสื่อสารงานวิจัยให้คนทั่วไปเข้าใจ ทั้งหมดนี้มีรากฐานมาจากการเรียนรู้ที่ MWIT

จากวิศวกรรมไฟฟ้าสู่วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม: การเปลี่ยนเส้นทาง

หลังจากจบจาก MWIT ดิฉันได้รับทุนรัฐบาลไปเรียนต่อที่ Duke University ประเทศสหรัฐอเมริกา โดยเริ่มต้นจากวิศวกรรมไฟฟ้าและฟิสิกส์ ซึ่งอาจฟังดูไกลจากงานป่าไม้ที่ดิฉันทำอยู่ตอนนี้ แต่จริง ๆ แล้ว พื้นฐานทางฟิสิกส์และวิศวกรรมกลับมีประโยชน์อย่างมากในงานวิจัยด้านระบบนิเวศ การศึกษาระบบนิเวศป่าไม้ในปัจจุบันต้องอาศัยเทคโนโลยีและการวัดที่ซับซ้อน เช่น เซนเซอร์วัดการไหลของน้ำในลำต้น (sap flow sensors) หอสังเกตการณ์ฟลักซ์ (flux towers) ที่วัดการแลกเปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ระหว่างป่าไม้กับบรรยากาศ และแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ช่วยทำนายว่าป่าไม้จะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร ความเข้าใจในฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ และวิศวกรรมช่วยให้ดิฉันสามารถใช้เครื่องมือเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ตอนที่กำลังศึกษาปริญญาเอกที่ Duke ดิฉันได้มีโอกาสทำงานวิจัยในป่าสนที่สหรัฐอเมริกา ได้เรียนรู้เทคนิคการวิจัยขั้นสูง โดยมีแปลงศึกษาหลักอยู่ในโครงการ Duke Free Air Carbon Enrichment (FACE) ซึ่งเป็นการทดลองปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้สูงกว่าระดับธรรมชาติเพื่อศึกษาการตอบสนองของป่าสนต่อสภาวะที่มีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์สูง เป็นเวลามากกว่า 10 ปี รวมถึงขยายพื้นที่ศึกษาบางส่วนไปในประเทศสวีเดนอีกด้วย และตระหนักว่าป่าเขตร้อนในประเทศไทยและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ยังมีการศึกษาน้อยมาก ทั้ง ๆ ที่เป็นป่าที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูงที่สุดในโลก และมีบทบาทสำคัญมากในการควบคุมสภาพภูมิอากาศโลก นี่คือจุดเริ่มต้นที่ดิฉันตัดสินใจกลับมาทำงานวิจัยด้านนี้ในประเทศไทย

งานวิจัยที่ทำ: ถอดรหัสชีวิตของป่าไม้

งานวิจัยหลักของดิฉันคือ การศึกษานิเวศสรีรวิทยาของต้นไม้และป่าไม้ (forest ecophysiology) โดยเฉพาะการศึกษาว่าต้นไม้ใช้น้ำอย่างไร มีการสังเคราะห์ด้วยแสงและดูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เท่าไร และตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงอย่างไร

การศึกษาป่าไม้ตามธรรมชาติในอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่

ดิฉันและทีมวิจัยได้ทำการศึกษาป่าไม้ในอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่ ซึ่งเป็นป่าเขตร้อนที่สำคัญของประเทศไทย โดยเปรียบเทียบป่าในระยะต่าง ๆ ของการสืบทอด ตั้งแต่ป่าทุติยภูมิ (secondary forest) ที่เพิ่งฟื้นตัวจากการถูกรบกวน ไปจนถึงป่าปฐมภูมิ (old-growth forest) ที่มีอายุหลายร้อยปี สิ่งที่เราค้นพบคือ ต้นไม้แต่ละชนิดมีกลยุทธ์การใช้น้ำที่แตกต่างกัน บางชนิดสามารถทนแล้งได้ดีเพราะมีรากลึก บางชนิดปิดปากใบเร็วเพื่อรักษาน้ำไว้ในลำต้น การเข้าใจกลยุทธ์เหล่านี้ช่วยให้เราสามารถคาดการณ์ว่าป่าไม้จะเปลี่ยนแปลงอย่างไรในอนาคต เมื่อสภาพภูมิอากาศแปรปรวนมากขึ้น

ต้นไม้ในเมือง: สวนสาธารณะกับการรับมือกับวิกฤตสภาพภูมิอากาศ

นอกจากป่าธรรมชาติแล้ว ดิฉันยังสนใจต้นไม้ในเมือง โดยเฉพาะในกรุงเทพมหานคร เราได้ศึกษาต้นไม้ในอุทยาน 100 ปี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และพบว่าต้นไม้ในเมืองมีบทบาทสำคัญในการลดความร้อน ดูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และกรองฝุ่น PM2.5 แต่ต้นไม้ในเมืองก็เผชิญกับความท้าทาย เพราะต้องอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ร้อนกว่า แห้งแล้งกว่า และมีมลพิษมากกว่าป่าธรรมชาติ งานวิจัยของเราช่วยให้เข้าใจว่าควรเลือกปลูกต้นไม้ชนิดใด ควรดูแลอย่างไร และควรให้น้ำเท่าไรเพื่อให้ต้นไม้เติบโตได้ดีและให้ประโยชน์กับเมืองอย่างยั่งยืน

ความร่วมมือระดับประเทศและระดับโลก: เครือข่าย ThaiFlux และฐานข้อมูล SAPFLUXNET

งานวิจัยของดิฉันไม่ได้ทำคนเดียว แต่เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายนักวิจัยทั้งในประเทศและระดับโลก ดิฉันได้มีโอกาสร่วมสร้างฐานข้อมูล SAPFLUXNET ซึ่งรวบรวมข้อมูลการไหลของน้ำในต้นไม้จากหลายร้อยแห่งทั่วโลก โดยข้อมูลที่ดิฉันมีส่วนร่วมมาจากงานวิจัยในป่าสนที่ประเทศสวีเดน ซึ่งดิฉันได้ไปริเริ่มสร้างแปลงศึกษาที่นั่นตั้งแต่สมัยเรียนปริญญาเอก นอกจากนี้ดิฉันยังได้เข้าร่วมเครือข่าย ThaiFlux ซึ่งเป็นเครือข่ายการวัดฟลักซ์คาร์บอนและน้ำในระบบนิเวศป่าไม้ของประเทศไทย เพื่อติดตามและทำความเข้าใจการแลกเปลี่ยนคาร์บอนและน้ำระหว่างป่าไม้กับบรรยากาศในเขตร้อน ฐานข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้นักวิจัยทั่วโลกสามารถเปรียบเทียบ เข้าใจ และคาดการณ์การตอบสนองของป่าไม้ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ดีขึ้น ดิฉันภูมิใจที่ได้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการเหล่านี้ และได้นำประสบการณ์และเทคนิคที่เรียนรู้จากการทำงานที่ต่างประเทศกลับมาปรับใช้กับการศึกษาป่าเขตร้อนในประเทศไทย ทำให้งานวิจัยของเราในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้มีมาตรฐานระดับสากล

สร้างประโยชน์ให้สังคมอย่างไร?

หลายคนอาจสงสัยว่า งานวิจัยพื้นฐานแบบนี้มีประโยชน์อย่างไรกับชีวิตประจำวัน ดิฉันขอตอบว่ามีประโยชน์มากกว่าที่คิด ดังนี้

1. ช่วยวางแผนการจัดการป่าไม้และการฟื้นฟูป่า

ข้อมูลจากงานวิจัยของเราช่วยให้หน่วยงานที่รับผิดชอบ เช่น กรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช หรือหน่วยงานอื่น ๆ ที่มีวัตถุประสงค์จะช่วยฟื้นฟูผืนป่า สามารถวางแผนการฟื้นฟูป่าได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเลือกปลูกต้นไม้ที่เหมาะสมกับสภาพพื้นที่และสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้ นอกจากนี้ยังช่วยวางแผนการจัดการเพื่ออนุรักษ์พื้นที่ป่าได้อย่างเหมาะสมอีกด้วย

2. สนับสนุนการวางผังเมืองสีเขียว

งานวิจัยด้านต้นไม้ในเมืองช่วยให้เข้าใจว่าต้นไม้ชนิดใดเหมาะกับการปลูกในเมือง ควรดูแลอย่างไร และช่วยลดความร้อนและมลพิษได้มากน้อยเพียงใด ข้อมูลเหล่านี้สามารถนำไปใช้ในการออกแบบสวนสาธารณะและพื้นที่สีเขียวในเมือง

3. เตรียมพร้อมรับมือกับวิกฤตสภาพภูมิอากาศ

การเข้าใจว่าป่าไม้ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร ช่วยให้เราสามารถคาดการณ์และเตรียมรับมือกับผลกระทบที่จะเกิดขึ้น เช่น ภัยแล้ง น้ำท่วม และการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ

4. ถ่ายทอดความรู้สู่สาธารณะ

ดิฉันเชื่อว่าความรู้ทางวิทยาศาสตร์ต้องไม่ถูกขังอยู่เพียงในห้องปฏิบัติการ ดิฉันและทีมจึงพยายามสื่อสารงานวิจัยให้คนทั่วไปเข้าใจผ่านหลายช่องทาง เช่น การบรรยายและแสดงผลงานในงานสาธารณะ เช่น Techsauce 2024 และงาน Chulalongkorn University-Mahidol University Sustainability Festival การจัดฝึกอบรมเชิงปฏิบัติการสอนเทคนิคการวัดการไหลของน้ำในต้นไม้ให้นักวิจัยและนักศึกษาจากหลายสถาบัน การให้สัมภาษณ์ทางวิทยุและสื่อออนไลน์เพื่อสื่อสารงานวิจัยสู่สาธารณะ การเขียนบทความภาษาไทยในนิตยสารวิทยาศาสตร์และการเขียนหนังสือ รวมถึงการเป็นวิทยากรในค่ายวิทยาศาสตร์ทั้งระดับประเทศและระดับนานาชาติ เพื่อสร้างแรงบันดาลใจและพัฒนาศักยภาพของเยาวชนในด้านวิทยาศาสตร์

ฝากข้อคิดให้น้อง ๆ MWIT

สำหรับน้อง ๆ ที่กำลังศึกษาอยู่ที่โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ ดิฉันอยากฝากข้อคิดไว้ดังนี้

1. ใช้โอกาสในการเรียนรู้ให้คุ้มค่า MWIT ให้โอกาสที่ดีมาก ไม่ว่าจะเป็นห้องปฏิบัติการที่ทันสมัย อาจารย์ที่มีความสามารถ และเพื่อน ๆ ที่มีความสนใจเดียวกัน ใช้โอกาสเหล่านี้ให้เต็มที่ ฝึกคิด ฝึกถาม และฝึกทำโครงงาน ทักษะเหล่านี้จะติดตัวไปตลอดชีวิต

2. อย่ากลัวที่จะเปลี่ยนเส้นทาง ดิฉันเริ่มจากวิศวกรรมไฟฟ้าและฟิสิกส์ แต่ในที่สุดก็มาทำงานด้านป่าไม้ การเปลี่ยนสายไม่ได้แปลว่าสิ่งที่เรียนมาไม่มีประโยชน์ ทุกความรู้ล้วนมีค่า และบางครั้งการผสมผสานความรู้จากหลายสาขากลับทำให้งานของเราโดดเด่นและมีประโยชน์มากขึ้น

3. คิดถึงประโยชน์ต่อสังคม งานวิจัยที่ดีไม่ได้มีแค่คุณภาพทางวิชาการ แต่ต้องมีความหมายต่อสังคม ลองถามตัวเองว่า สิ่งที่เรากำลังเรียนรู้หรือสิ่งที่เราสนใจจะช่วยแก้ปัญหาหรือสร้างประโยชน์ให้กับคนอื่นได้อย่างไร

4. สร้างเครือข่ายและเรียนรู้จากผู้อื่น การทำงานวิจัยไม่ได้ทำคนเดียว การมีเครือข่ายนักวิจัยทั้งในและต่างประเทศ ช่วยให้เราเรียนรู้มุมมองใหม่ ๆ และร่วมมือกันแก้ปัญหาที่ซับซ้อน

5. อย่าลืมสื่อสาร ความรู้ที่ดีที่สุดก็ไม่มีประโยชน์ถ้าไม่มีใครเข้าใจ ฝึกทักษะการสื่อสาร ทั้งการเขียน การพูด และการนำเสนอ เพื่อให้สามารถถ่ายทอดความรู้ให้คนอื่นเข้าใจได้

บทสรุป: จากนักเรียนสู่นักวิทยาศาสตร์

การเดินทางจากนักเรียนโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์มาเป็นนักวิจัยด้านระบบนิเวศป่าไม้ เป็นเส้นทางที่เต็มไปด้วยการเรียนรู้ ความท้าทาย และความสุข ดิฉันรู้สึกโชคดีที่ได้มีโอกาสทำในสิ่งที่รัก และที่สำคัญคือ ได้ใช้ความรู้ที่มีเพื่อช่วยปกป้องป่าไม้และสิ่งแวดล้อมซึ่งเป็นรากฐานของชีวิตเราทุกคน สำหรับน้อง ๆ ที่กำลังอ่านบทความนี้ ดิฉันหวังว่าเรื่องราวของดิฉันจะเป็นแรงบันดาลใจให้น้อง ๆ ได้ ไม่ว่าน้อง ๆ จะสนใจสาขาไหน อย่าลืมว่าทุกสาขาวิชาสามารถสร้างประโยชน์ให้สังคมได้ และที่สำคัญที่สุดคือ ใช้ความรู้และทักษะที่ได้รับจาก MWIT ให้เต็มที่

โลกกำลังเผชิญกับความท้าทายอย่างมากจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และเราต้องการคนรุ่นใหม่ที่มีความรู้ ทักษะ และความตั้งใจที่จะช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ ดิฉันหวังว่าจะได้เห็นน้อง ๆ MWIT เติบโตขึ้นมาเป็นนักวิทยาศาสตร์ วิศวกร นักนโยบาย หรือผู้นำในสาขาต่าง ๆ ที่จะร่วมมือกันสร้างอนาคตที่ยั่งยืนให้กับโลกใบนี้