กระบวนการเกิดของแม่น้ำ

แม่น้ำมาจากตาน้ำบนภูเขาคงเป็นเรื่องที่เราใช้ตอบเด็ก ๆ โดยทั่วไปและเป็นความเข้าใจของเรานี้ หรือน้ำไหลลงจากที่สุงลงสู่ที่ต่ำเป็นเป็นเรื่องของการตระหนักรู้ธรรมชาติโดยทั่วไป แต่ถ้าหากเราจะได้เรียนรู้และทำความเข้าใจความเป็นไปของสายน้ำต่าง ๆ มากขึ้นตั้งแต่ต้นน้ำจนถึงปลายน้ำคงเป็นภาพจำที่สักวันอาจนำไปใช้อธิบาย พูดคุย หรือตัดสินใจบางอย่างได้ในอนาคต 

แม่น้ำ 101 (เรื่องราวเกี่ยวกับแม่น้ำเบื้องต้น) ตอน กระบวนการเกิดและเปลี่ยนแปลงของสายน้ำ 

ถ้าเราลองจินตนาการว่าพื้นที่ที่เราเห็นตรงหน้านี้ (ภาพที่ 1) คือพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ในอุดมคติที่มีภูเขาสูงลดหลั่นลงมาจนถึงภูเขาที่ไม่สูงมากนัก ต่อเนื่องมายังที่ราบลุ่มกว้างและต่อเนื่องมายังที่ราบชายฝั่งจรดเส้นแม่น้ำนี้ไหลออกสู่ปากแม่น้ำที่เชื่อมต่อสู่ทะเล บริเวณภูเขาสูงที่เป็นเทือกเขายาวตามการก่อตัวทางธรณีสัณฐาน (Geomorphology – ลักษณะทางธรณีวิทยาที่แปรเปลี่ยนและก่อตัวให้เห็นเป็นรูปร่างภูมิลักษณ์ขนาดใหญ่) ปรากฏแนวสันเขาและแนวสันปันน้ำ เมื่อฝนตกลงมาชั้นดินชั้นหินได้กักเก็บน้ำเอาไว้ บางส่วนไหลผ่านเป็นน้ำผิวดินไหลรวมตัวบริเวณร่องน้ำหรือลำห้วย (Brook) ขนาดเล็กบนภูเขา ซึ่งถูกแบ่งโดยสันปันน้ำเกิดการไหลตามความลาดเอียงสะสมเป็นทางน้ำสายเล็ก ๆ ลำห้วยสายเล็ก ๆ เหล่านี้ได้สะสมตัวไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำตามความลาดเอียงเกิดเป็นธารน้ำที่ใหญ่ขึ้น (Creek) เกิดการพัดพาตะกอนหิน ดิน ทราย ที่เกิดจากการผุผังของหินบนภูเขา

พาตะกอนเหล่านี้ไหลมาตามกระแสน้ำ เกิดการกัดกร่อนพื้นที่ท้องน้ำบริเวณใต้ผิวน้ำนั้น บางพื้นที่กลายเป็นหุบเขารูปตัววี (V-shape vallay) บางพื้นที่มีการไหลกัดกร่อนมาเป็นเวลานานเกิดเป็นโกรกธาร (Gorge) ถ้าให้ยกตัวอย่างสถานที่ก็คือแกรนด์แคนยอร์น สหรัฐอเมริกา สำหรับพื้นที่ภูเขาสูงหรือเทือกเขาจะมีภาพใกล้เคียงกันคือลำน้ำสายสั้น ๆ ขนาดไม่ใหญ่มากนักที่ไหลตามร่องเขาที่เป็นจุดต่ำสุดของพื้นที่และรวมตัวกันเป็นลำน้ำสาขาที่ขนาดใหญ่มากขึ้น การพัดพาตะกอนที่กล่าวไปแล้วนั้นส่งผลให้เกิดอีกหนึ่งภูมิลักษณ์สำคัญก็คือเนินตะกอนรูปพัด (Alluvial fan) ในพื้นที่เปลี่ยนผ่านจากภูเขามาสู่ที่ราบ เป็นการที่ตะกอนที่ถูกธารน้ำพัดพามาตกตะกอนอยู่ในพื้นที่และมีรูปร่างจากมุมสูงคล้ายกับรูปพัด

เมื่อการเดินทางของสายน้ำเปลี่ยนจากเทือกเขาสูงมาเป็นที่ราบและขนาดก็แม่น้ำก็เริ่มใหญ่และกว้างมากขึ้นและเมื่ออยู่บนที่ราบ พื้นที่สูงที่ควบคุมการไหลของสายน้ำก็เลี่ยนไปเหลือเพียงความบาดเอียงที่แตกต่างไม่มากนักของที่ราบ พลังของสายน้ำจึงไมได้กัดกร่อนลงแนวดิ่งเหมือนตอนอยู่บนภูเขาหรือที่ราบสูงแต่ได้เริ่มไหลไปตามแนวระนาบ ด้านข้างซ้ายขวาของแนวลำน้ำเกิดภูมิลักษณ์สายน้ำที่สำคัญอีกประเภทคือ ลำน้ำโค้งตวัด (Meandering stream) ที่ไหลคดเคี้ยวไปตามความลาดเอียงของที่ราบและอิทธิพลของพลังงานที่กระทำต่อพื้นที่ โดยจะแบ่งพื้นที่เป็น 2 กลุ่ม คือ

พื้นที่สะสมตะกอนหรือเนินทรายริมตลิ่ง (Point bar/Sandbar) และพื้นที่ตลิ่งที่ถูกกัดเซาะ เมื่อน้ำไหลผ่านมีแรงไหลกัดเซาะตลิ่งและพัดพาตะกอนเหล่านี้ไปสะสมตัวยังตลิ่งอีกฝั่งหนึ่ง จึงก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงลำน้ำตลอดเวลา ขึ้นอยู่กับสภาพปัจจัยทางภูมิศาสตร์อื่น ๆ และเมื่อระยะเวลาผ่านไปพื้นที่เหล่านี้น้ำได้กัดเซาะจุดที่แคบที่สุดและเชื่อมเป็นลำน้ำสายตรงเรียกเป็นจุดตัดของลำน้ำ (cut off)

ส่วนพื้นที่ลำน้ำสายเก่าที่ตัดขาดกับลำน้ำสายปัจจุบันเรียกว่าทะเลสาบรูปแอค (Oxbow lake) เป็นบึงโค้งคล้ายเกือกม้าหรือจันทร์เสี้ยว ในระยะถัดมาเมื่อบึงเหล่านี้แห้งลงบางฤดูกาลจะเรียกว่าบึงรูปแอค และระยะสุดท้ายกลายเป็นร่องรอยทางน้ำสายเก่า เป็นรอยบึงโค้ง (Oxbow scar) ในบางพื้นที่พบเป็นร่องรอยสันทรายเก่าซ้อนชั้นกันหลายชั้นจากการเปลี่ยนแปลงทิศทางการไหลของธารน้ำ (Meander scar)

นอกจากภูมิประเทศเหล่านี้ที่สามารถมองเห็นได้จากดาวเทียมแล้ว ยังมีคุณลักษณะที่มีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของผู้คนริมสายน้ำรวมถึงเราทุกคนที่อยู่ในประเทศไทยนี้ เพราะประเทศไทยเองก็นับว่ามีวิถีชีวิตและวัฒนธรรมที่ผูกพันกับสายน้ำ แม้ว่าเราอาจมองข้ามธรรมชาติของสายน้ำแต่จากเรื่องราวที่เกิดขึ้นมากมายทั้งน้ำท่วมและภัยธรรมชาติ เมื่อมองย้อนกลับไปจะพบว่า สิ่งเหล่านี้มีเรื่องพื้นฐานมาจากพฤติกรรมธรรมดาของสายน้ำและการที่เราออกแบบเมืองได้โดยไม่ได้คำนึงถึงผลกระทบระยะยาว อันได้แก่

ลักษณะทางภูมิประเทศที่เรียกว่า พื้นที่ราบน้ำท่วมถึง (Flood plain) เกิดจากบริเวณที่ราบที่น้ำโค้งตวัดถึงรวมทั้งในช่วงฤดูน้ำหลาก (ฤดูฝนที่มีฝนตกหนัก) จนน้ำล้นตลิ่งแผ่กว้างออกมาตามแนวที่ราบที่มีความสูงจากระดับผิวน้ำของแม่น้ำไม่มากนัก ซึ่งผู้คนใช้ประโยชน์ในการเป็นพื้นที่เพาะปลูก เพราะมีน้ำท่าและตะกอนอุดมสมบูรณ์จากการพัดพามาของสายน้ำ และเมื่อถึงเวลาน้ำลดน้ำได้ลดระดับลงไปยังสายน้ำที่เป็นทางเดินของน้ำ น้ำได้พัดพาตะกอนจากที่ราบมาตกตะกอนไว้บริเวณตลิ่งริมน้ำ เกิดเป็นคันดินธรรมชาติ (Natural levee) ซึ่งถ้ามองในระดับสายตาของมนุษย์อาจดูไม่ออกแต่ถ้ามองจากภาพมุมสูงอย่างดาวเทียม จะพบว่าเป็นเนินสูงขึ้นมาเล็กน้อย และมักพบการตั้งชุมชนบ้านเรือนอยู่บริเวณนั้น

เราหลายคนอาจกำลังใช้ชีวิตอยู่บริเวณคันดินนี้โดยที่เราไม่รู้ตัว แต่ถ้าหากเราอยากรู้พื้นที่สูงกว่าที่ราบน้ำท่วมถึง หรือเป็นแนวที่ลำน้ำกัดเซาะไปไม่ถึงเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างที่ราบและแนวเทือกเขา เรียกว่าแนวตะพักลำน้ำ (River terrace) ซึ่งไม่โดนน้ำท่วมตามฤดูกาลอย่างแน่นอน (ยกเว้นเหตุการณ์พิเศษ) 

เมื่อน้ำไหลไปตามสายน้ำจากที่ภูเขาสู่ที่ราบ สุดท้ายน้ำเหล่านี้จะเดินทางมาจนถึงชายฝั่งทะเล บริเวณนี้ถูกเรียกว่าปากแม่น้ำ (Estuary) ซึ่งชายฝั่งหรือชายหาดนี้มีความแตกต่างกันไปตามแต่ละพื้นที่ บางพื้นที่เป็นหาดทรายละเอียดสวยงาม บางพื้นที่เป็นป่าชายเลนสีเขียวอันอุดมสมบูรณ์ บางพื้นที่อาจเป็นชายหาดหินที่อาจเป็นหินตะกอนพบฟอสซิลในพื้นที่ ขึ้นอยู่กับตะกอนหรือธรณีสัณฐานในแต่ละพื้นที่ แต่หนึ่งในภูมิลักษณ์อันโดดเด่นของอิทธิพลแม่น้ำที่มีต่อชายฝั่งทะเลก็คือดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ (Delta) การพัดพาของตะกอนที่เดินทางมาไกลสิ้นสุดลงบริเวณปากแม่น้ำ แม่น้ำจืดได้พบเจอกับคลื่นทะเลเกิดการตกตะกอนละค่อย ๆ ยื่นลงไปในทะเลเป็นรูปสามเหลี่ยมจากบริเวณปากแม่น้ำ

สำหรับตัวอย่างดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำที่ชัดเจนและโด่งดังที่สุดคือ ดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ไหลออกสู่ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนมีความอุดมสมบูรณ์เป็นอย่างมาก ทั้งยังเป็นปัจจัยที่สำคัญสู่การพัฒนาชุมชนบริเวณพื้นที่นี้เป็นอารยธรรมอียิปต์โบราณอีกด้วย ปลายทางน้ำแม่น้ำได้บรรจบกับส่วนหนึ่งของแหล่งน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกหรือก็คือมหาสมุทร และแน่นอนว่าสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของวัฏจักรน้ำ (Water cycle) การกระบวนการทางภูมิศาสตร์บนผิวโลกที่เราสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า 

น่าเสียดายว่าหลายพื้นที่ทั่วโลกธรรมชาติของแม่น้ำถูกมนุษย์ปรับเปลี่ยนพื้นที่ไปไม่ว่าจะเป็นคันกันน้ำ กำแพงกันคลื่น เขื่อน และสิ่งก่อสร้างที่ขวางทางน้ำจำนวนไม่น้อย ส่งผลให้แม่น้ำไม่สามารถไหลตามทางได้อย่างถูกต้องและส่งผลกระทบต่อมนุษย์ในหลายครั้ง อาทิ การกัดเซาะชายฝั่งเพราะแนวสันทรายธรรมชาติหายไป น้ำท่วมไหลหลากเพราะทางเดินน้ำธรรมชาติโดนรบกวนหรือหายไป ชุดความรู้เหล่านี้อาจเป็นภูมิปัญญาในการทำความเข้าใจธรรมชาติของมนุษย์ในอดีตที่ส่งต่อมายังปัจจุบัน

ดังนั้นสิ่งเหล่านี้ควรได้รับความสำคัญต่อการวางแผน การก่อสร้าง และการอนุรักษ์เชิงพื้นที่ต่อไป เพราะมนุษย์ไม่ได้เป็นเพียงสิ่งเดียวบนดาวเคราะห์สีน้ำเงินแต่สิ่งเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศของเราและเราเองในอนาคต ขึ้นอยู่กับว่าจะเร็วหรือข้าเพียงเท่านั้น