องค์ความรู้ภูมิศาสตร์ภายในภูมิสารสนเทศศาสตร์

องค์ความรู้ภูมิศาสตร์ภายในภูมิสารสนเทศศาสตร์

พัฒนา ราชวงศ์ มหาวิทยาลัยนเรศวร

เรียบเรียงจากต้นฉบับ Sui, D. and Zhu, A. X. (2024).The Geographic Information Science & Technology Body of Knowledge(2024Edition), John P. Wilson (ed.). DOI:10.22224/gistbok/2024.1.27.

ภูมิศาสตร์ เช่นเดียวกับศาสตร์สังคมศาสตร์อื่นๆ อีกหลายสาขา ที่มีความเกี่ยวข้องกับคำถามพื้นฐานที่ว่าจะสามารถเข้าใจรูปแบบเชิงพื้นที่ (spatial patterns) ของสังคมมนุษย์ ระบบสิ่งแวดล้อม และความซับซ้อนของปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับสิ่งแวดล้อมได้ดีที่สุดอย่างไร หากต้องการวางกฎของภูมิศาสตร์ไว้ในบริบท จำเป็นต้องมีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับแนวทางหลักสองแนวทางที่ใช้ในการวิจัยทางภูมิศาสตร์ ได้แก่ แนวทางเชิงนามธรรม (nomothetic approaches) และแนวทางเชิงอัตลักษณ์ (idiographic approaches)

แนวทางเชิงนามธรรม - เปิดเผยกฎที่เป็นสากล

แนวทางเชิงนามธรรมที่มาจากคำภาษากรีก "nomos" ซึ่งแปลว่า กฎ มุ่งมั่นที่จะระบุกฎทั่วไปและรูปแบบที่ควบคุมปรากฏการณ์เชิงพื้นที่ในระดับกว้าง แนวทางนี้มุ่งหวังที่จะสร้างหลักการสากลที่อธิบายการกระจาย สาเหตุ และผลที่ตามมาของกระบวนการทางภูมิศาสตร์ แนวทางนี้พึ่งพาวิธีเชิงปริมาณอย่างมาก โดยใช้การวิเคราะห์ทางสถิติ การสร้างแบบจำลองและการจำลอง การสำรวจขนาดใหญ่ และข้อมูลภูมิสารสนเทศเพื่อระบุความสัมพันธ์และสร้างองค์ความรู้ที่สรุปเป็นภาพรวมได้

ตัวอย่างเช่น นักภูมิศาสตร์เชิงนามธรรมอาจวิเคราะห์รูปแบบการอพยพข้ามทวีป โดยมุ่งหวังที่จะเปิดเผยปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการเคลื่อนย้ายของมนุษย์โดยอิงจากโอกาสทางเศรษฐกิจ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หรือความไม่มั่นคงทางการเมือง แนวทางนี้ช่วยให้สามารถสร้างแบบจำลองเชิงทำนายเพื่อคาดการณ์แนวโน้มในอนาคตและกำหนดนโยบายโดยอิงจากข้อมูลเชิงลึกที่กว้างขึ้นเหล่านี้

แนวทางเชิงอัตลักษณ์ – ค้นหาลักษณะเด่นพิเศษของสถานที่

ในทางตรงกันข้าม แนวทางเชิงอัตลักษณ์ ซึ่งมาจากคำภาษากรีก "idios" ซึ่งแปลว่า ไม่ซ้ำใคร มุ่งเน้นไปที่ลักษณะเฉพาะและความโดดเด่นของสถานที่และประสบการณ์แต่ละแห่ง แนวทางนี้เจาะลึกถึงรายละเอียดที่ซับซ้อนซึ่งหล่อหลอมลักษณะของสถานที่หรือท้องถิ่นใดท้องถิ่นหนึ่ง โดยเน้นที่ปัจจัยทางวัฒนธรรม ประวัติศาสตร์ และสิ่งแวดล้อม ที่ไม่ซ้ำใครซึ่งมีส่วนทำให้เกิดเอกลักษณ์

แนวทางนี้มักใช้วิธีเชิงคุณภาพ เช่น การวิจัยทางชาติพันธุ์วรรณนา การสังเกตแบบมีส่วนร่วม และการสัมภาษณ์เชิงลึก เพื่อเก็บมุมมองที่แตกต่างกันและประสบการณ์ชีวิตของบุคคลในท้องถิ่นใดท้องถิ่นหนึ่ง ตัวอย่างเช่น การศึกษาด้านอุดมคติอาจตรวจสอบผลกระทบของแม่น้ำในท้องถิ่นที่มีต่อโครงสร้างทางสังคมของหมู่บ้าน โดยสำรวจแนวทางวัฒนธรรมที่ไม่ซ้ำใคร รูปแบบการใช้ทรัพยากร และพลวัตของชุมชนที่หมุนรอบทางน้ำเฉพาะแห่งนี้

การศึกษาเกี่ยวกับกฎข้อที่หนึ่ง ข้อที่สอง และข้อที่สามของภูมิศาสตร์นั้น เห็นได้ชัดว่าปฏิบัติตามแนวทางเชิงนามธรรม เพียงแต่ว่ากฎข้อที่สองของภูมิศาสตร์จำเป็นต้องมีแนวทางเชิงอัตลักษณ์ ในการเข้าใจความเป็นจริงทางภูมิศาสตร์แบบองค์รวม เราต้องใช้ทั้งสองแนวทางในการวิจัยทางภูมิศาสตร์

กฎข้อที่ 1 ของภูมิศาสตร์ - ความสัมพันธ์ของพื้นที่ที่เกิดขึ้นอย่างอัตโนมัติ

กฎข้อแรกของภูมิศาสตร์เป็นเรื่องของความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ที่เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ (spatial autocorrelation) ซึ่งความสัมพันธ์เชิงพื้นที่อธิบายถึงข้อเท็จจริงที่ว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างค่าแอตทริบิวต์ของตัวแปรทางภูมิศาสตร์ที่กำหนดในสองตำแหน่งและระยะทางที่แยกสองตำแหน่งออกจากกัน ปรากฎอยู่ในบทความสุดคลาสสิกของ Tobler (1970) ด้วยการอ้างถึง "กฎข้อแรกของภูมิศาสตร์: ทุกสิ่งมีความเกี่ยวข้องกับทุกสิ่ง แต่สิ่งที่อยู่ใกล้มีความเกี่ยวข้องกันมากกว่าสิ่งที่อยู่ห่างไกล" เป็นครั้งแรกที่เผยออกมาในงานเขียน โดย Tobler ใช้ฟังก์ชันสเปรดเพื่อกำหนดค่าพารามิเตอร์พลวัตประชากรสำหรับหน่วยเชิงพื้นที่ที่ใช้ในภาพยนตร์ของเขา คำกล่าวที่อ้างถึงนี้ ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน ว่าเป็นกฎข้อแรกของภูมิศาสตร์ของ Tobler (หรือ TFL: The First of Law) และถือเป็นจุดเริ่มต้นของการตั้งชื่อหลักการทางภูมิศาสตร์ว่าเป็นกฎ ต่อมาในเอกสารที่แยกออกมาอีกฉบับหนึ่ง ซึ่งแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับวิธีการสร้างพื้นผิวประชากรต่อเนื่องโดยอิงจากรูปหลายเหลี่ยมสำมะโนประชากร Tobler (1999) ได้อธิบายกฎข้อแรกเพิ่มเติมโดยให้เหตุผลที่เป็นไปได้ของการสหสัมพันธ์เชิงพื้นที่ โดยระบุว่า "ในทางปรัชญา ปรากฏการณ์ภายนอกพื้นที่ที่สนใจจะส่งผลต่อสิ่งที่เกิดขึ้นภายใน"

กฎข้อแรกของภูมิศาสตร์เป็นเรื่องเกี่ยวกับสหสัมพันธ์เชิงพื้นที่ แม้ว่าจะไม่มีการพิสูจน์และอธิบายรายละเอียดที่ชัดเจนในช่วงเวลาที่กฎข้อนี้ถูกนำมาใช้ แต่ก็ได้จับประเด็นสำคัญของความเป็นจริงทางภูมิศาสตร์ และได้รับการสนับสนุนและการยืนยันเชิงประจักษ์จากหลายสาขาวิชาการศึกษา สิ่งสำคัญในกฎข้อแรกของภูมิศาสตร์เกี่ยวกับสหสัมพันธ์เชิงพื้นที่ คือ รากฐานทางทฤษฎีสำหรับการวิเคราะห์และการสร้างแบบจำลองทางภูมิศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการพัฒนาของภูมิสารสนเทศศาสตร์และวิทยาศาสตร์ การสอดแทรกเชิงพื้นที่ (Krige, 1951) หรือภูมิสถิติโดยทั่วไป (Isaaks & Srivastava, 1989) ได้รับการอ้างถึงที่นี่เพื่อเป็นตัวอย่างในการอธิบายเรื่องนี้ การสอดแทรกเชิงพื้นที่ช่วยให้สามารถประเมินสถานะของตัวแปรทางภูมิศาสตร์ในสถานที่ที่ไม่ได้สุ่มตัวอย่างได้อย่างเหมาะสม โดยพิจารณาจากเงื่อนไขของตัวแปรที่สุ่มตัวอย่างในสถานที่ใกล้เคียง อิทธิพลของเงื่อนไขที่สุ่มตัวอย่างต่อการประเมินจะขึ้นอยู่กับระยะทางระหว่างสถานที่สุ่มตัวอย่างแต่ละแห่งกับสถานที่ประเมิน ยิ่งสถานที่สุ่มตัวอย่างอยู่ใกล้มากเท่าไร อิทธิพลก็จะยิ่งมากเท่านั้น หากไม่มีสหสัมพันธ์เชิงพื้นที่ การประเมินในลักษณะดังกล่าวจึงเป็นไปไม่ได้ ทั้งนี้มีงานเขียนทางภูมิศาสตร์เป็นตัวอย่างเกี่ยวกับการใช้กฎนี้อยู่มากมาย

กฎข้อที่ 2 ของภูมิศาสตร์ - ความไม่เหมือนกันเชิงพื้นที่

กฎข้อที่สองของภูมิศาสตร์เกี่ยวข้องกับความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในเชิงพื้นที่ (spatial heterogeneity) ความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในเชิงพื้นที่ หมายถึง ลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกันไปตามเวลาและพื้นที่ คล้ายกับความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ มีการเสนอคำกล่าวที่คล้ายกับกฎหลายข้อเกี่ยวกับความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในเชิงพื้นที่ เพื่ออธิบายลักษณะต่างๆ ของความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในเชิงพื้นที่ของความเป็นจริงทางภูมิศาสตร์ Goodchild (2004) ได้แนะนำ "ความแปรปรวนที่ไม่สามารถควบคุมได้" (uncontrolled variation) ของลักษณะทางภูมิศาสตร์ในฐานะกฎข้อที่สองของภูมิศาสตร์ ซึ่ง "ความแปรปรวนที่ไม่สามารถควบคุมได้" นี้ สามารถรับรู้ได้ผลกระทบในสองด้าน คือ ผลกระทบลำดับแรก และผลกระทบลำดับที่สอง โดยผลกระทบลำดับแรก คือ การเปลี่ยนแปลงของลักษณะทางภูมิศาสตร์ในสถานที่หนึ่งเมื่อเวลาผ่านไป และผลกระทบลำดับที่สอง คือ การเปลี่ยนแปลงในความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ระหว่างสถานที่ ซึ่งหมายความว่าความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ตามที่อธิบายไว้ในกฎข้อแรกของภูมิศาสตร์ อาจแตกต่างกันไปในแต่ละสถานที่ ในแต่ละช่วงเวลา และในแต่ละลักษณะ

การอภิปรายผลกระทบของปัญหาหน่วยพื้นที่ที่ปรับเปลี่ยนได้ (MAUP: modifiable area unit problem) Arbia, Benedetti & Espa (1996) ได้อธิบายถึงมิติอื่นของความไม่เป็นเนื้อเดียวกันเชิงพื้นที่ว่า “ทุกสิ่งทุกอย่างมีความเกี่ยวข้องกับทุกสิ่ง แต่สิ่งต่างๆ ที่สังเกตได้ในความละเอียดเชิงพื้นที่แบบหยาบจะมีความเกี่ยวข้องกันมากกว่าสิ่งต่างๆ ที่สังเกตได้ในความละเอียดที่ละเอียดกว่า” คำชี้แจงนี้แสดงให้เห็นถึงผลกระทบการปรับให้เรียบของการรวมตัวเชิงพื้นที่หรือพฤติกรรมของลักษณะทางภูมิศาสตร์ในแต่ละมาตราส่วน ซึ่งคล้ายกับกฎแห่งความเป็นอิสระของขนาด (LSI: Law of Scale Independence) ที่เสนอโดย Phillips (2022) “กฎแห่งความเป็นอิสระของขนาด ระบุเอาไว้ว่า สำหรับปรากฏการณ์ใดๆ ก็ตามที่เกิดขึ้นในช่วงมาตราส่วนที่ใหญ่เพียงพอ จะมีระยะห่างของการแยกมาตราส่วนที่มาตราส่วนนั้นเป็นอิสระจากพลวัตของระบบและคำอธิบาย” กฎทั้งสองข้อนี้เน้นย้ำถึงลักษณะข้ามมาตราส่วนของความไม่เป็นเนื้อเดียวกันเชิงพื้นที่ของลักษณะทางภูมิศาสตร์

อย่างไรก็ดี ในการตรวจสอบผลกระทบของอุปกรณ์ดิจิทัลที่เปิดใช้งานในเชิงพื้นที่ต่อกิจกรรมทางเศรษฐกิจ Foresman & Luscombe (2017) ได้ถกแถลงในอีกแง่มุมหนึ่งของความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในเชิงพื้นที่ "สิ่งต่างๆ ที่รู้ว่าตนเองอยู่ที่ใดสามารถดำเนินการตามความรู้เกี่ยวกับตำแหน่งได้ สิ่งต่างๆ ที่เปิดใช้งานในเชิงพื้นที่มีประโยชน์ทางการเงินและการทำงานเพิ่มขึ้น" แม้ว่าจะเน้นที่ผลกระทบของการรับรู้ตำแหน่งเชิงพื้นที่ (ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์) ต่อกิจกรรมทางเศรษฐกิจ แต่กฎข้อนี้เป็นตัวอย่างของผลกระทบพิเศษของตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ที่เรียกว่า "พื้นที่เป็นสิ่งพิเศษ" ซึ่งจับความสำคัญของบริบทเชิงพื้นที่ได้ การนำบริการที่เปิดใช้งานในเชิงพื้นที่ไปใช้ในบริการด้านสุขภาพและการบรรเทาทุกข์ภัยพิบัติเป็นตัวอย่างอื่นๆ ของลักษณะเฉพาะของความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในเชิงพื้นที่นี้

สิ่งที่จับได้ในกฎต่างๆ เหล่านี้ เกี่ยวกับความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในเชิงพื้นที่ ไม่ได้บ่งชี้ว่าความแตกต่างทางภูมิศาสตร์นั้น ไม่เป็นระเบียบ แต่บ่งชี้ว่า รูปแบบและประเภทของความแตกต่างทางภูมิศาสตร์นั้น ไม่สากลหรือคงที่ รูปแบบที่ไม่เป็นสากล และไม่แน่นอนของความแปรผันทางภูมิศาสตร์นี้เอง ที่ทำให้เกิดความซับซ้อนและความหลากหลายของขอบเขตทางภูมิศาสตร์ และทำให้โลกทางภูมิศาสตร์นั้นน่าสนใจและน่าหลงใหล ความหลากหลายและความซับซ้อนนี้เป็นหนึ่งในแรงผลักดันและแรงจูงใจในการพัฒนาอารยธรรมของมนุษย์

ลักษณะต่างๆ ของความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในเชิงพื้นที่ดังที่เน้นไว้ข้างต้นนี้ เปิดโอกาสและมุมมองใหม่ๆ สำหรับการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์ ขับเคลื่อนการพัฒนาสาขาวิชาภูมิศาสตร์ และช่วยให้เราเข้าใจโลกแห่งภูมิศาสตร์ได้ดีขึ้น ตัวอย่างเช่น เนื่องจากลักษณะต่างๆ ของความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในเชิงพื้นที่เหล่านี้ พารามิเตอร์ในการวิเคราะห์เชิงพื้นที่จึงมักไม่ถือเป็นค่าคงที่ แต่กลับถือเป็นตัวแปรที่เปลี่ยนแปลงไปตามประเภทของลักษณะทางภูมิศาสตร์ เมื่อเวลาผ่านไปและในพื้นที่ ตลอดจนในระดับของการวิเคราะห์ การทำความเข้าใจลักษณะต่างๆ ของความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในเชิงพื้นที่ช่วยให้เราเข้าใจและสำรวจขอบเขตทางภูมิศาสตร์ได้ดีขึ้น

กฎข้อที่ 3 ของภูมิศาสตร์ - ความคล้ายคลึงกันทางภูมิศาสตร์

กฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์จับแนวคิดของความคล้ายคลึงทางภูมิศาสตร์ ซึ่งอธิบายสาเหตุของความคล้ายคลึงในผลลัพธ์ทางภูมิศาสตร์ระหว่างสถานที่ต่างๆ ผ่านการเปรียบเทียบ ซึ่ง Zhu et al. (2018) ได้ทำการตรวจสอบหลักการทางทฤษฎีที่อยู่เบื้องหลังการทำนายเชิงพื้นที่ แล้วเสนอว่า "ยิ่งการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ของจุดสองจุด มีความคล้ายคลึงกันมากเท่าไร ค่าแสดงกระบวนการของตัวแปรเป้าหมายที่จุดสองจุดเหล่านี้ ก็จะมีความคล้ายคลึงกันมากขึ้นเท่านั้น" เป็นกฎของความคล้ายคลึงทางภูมิศาสตร์

กฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์เชื่อมโยงความคล้ายคลึงในผลลัพธ์ของตัวแปรทางภูมิศาสตร์ระหว่างสถานที่สองแห่งกับความคล้ายคลึงในการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ในสถานที่สองแห่งนี้ กล่าวคือ การกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ที่คล้ายคลึงกัน จะนำไปสู่ผลลัพธ์ทางภูมิศาสตร์ที่คล้ายคลึงกัน กฎนี้ใช้การเปรียบเทียบในการอธิบายลักษณะของความแปรผันทางภูมิศาสตร์ หากทราบกระบวนการที่นำไปสู่ผลลัพธ์ทางภูมิศาสตร์ในสถานที่หนึ่ง สถานที่นั้นสามารถใช้เป็น "ตัวอย่าง" ในการประเมินผลลัพธ์ในสถานที่อื่นที่มีการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ที่คล้ายกันได้

สิ่งที่ทำให้กฎนี้มีลักษณะทางภูมิศาสตร์ คือ การเน้นที่ "การกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์" Zhu & Turner (2022) ได้สรุปองค์ประกอบสำคัญ 3 ประการในการกำหนดการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ โดยองค์ประกอบแรกคือรายการตัวแปรทางภูมิศาสตร์ที่ใช้ในการกำหนดลักษณะทางภูมิศาสตร์ในสถานที่หนึ่ง ตัวแปรเหล่านี้จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับตัวแปรทางภูมิศาสตร์ที่กำหนดไว้ ดังนั้น รายการนี้จึงขึ้นอยู่กับตัวแปรที่กำหนดไว้ที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น ชุดตัวแปรทางภูมิศาสตร์ที่ใช้ในการกำหนดสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์สำหรับการเกิดอาชญากรรมประเภทเฉพาะ จะแตกต่างจากตัวแปรในการประเมินความเหมาะสมของสัตว์ป่าบางชนิด ความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรเหล่านี้กับตัวแปรที่กำหนดไว้ไม่จำเป็นต้องเป็นแบบสาเหตุ แต่เป็นแบบแปรผันร่วมกัน ดังนั้น ตัวแปรทางภูมิศาสตร์เหล่านี้จึงมักอ้างถึงว่า "มีความแปรปรวนร่วม" กัน องค์ประกอบที่สองคือลำดับความสำคัญสัมพันธ์ และการรวมกันของค่าจากตัวแปรร่วมเหล่านี้ และองค์ประกอบที่สามคือโครงสร้างเชิงพื้นที่หรือการจัดวางเชิงพื้นที่ของเงื่อนไขจากตัวแปรร่วมเหล่านี้รอบๆ ตำแหน่งที่สนใจหรือภายในพื้นที่ที่สนใจ ซึ่งการจัดวางเชิงพื้นที่นี้เองที่ทำให้กฎข้อที่สามมีลักษณะทางภูมิศาสตร์

การเปรียบเทียบโดยอิงจากลักษณะทางภูมิศาสตร์เป็นแนวคิดที่สำคัญในกฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ ซึ่งช่วยให้เราเน้นที่บทบาทของตัวอย่างที่ทราบแต่ละตัวอย่างในกระบวนการประเมินทางภูมิศาสตร์ได้ สิ่งที่จับได้ในกฎข้อที่สามอาจเป็นสาเหตุที่นักภูมิศาสตร์แสวงหา "ตัวอย่าง" หรือ "ตัวอย่างที่เป็นตัวแทน" เพื่อศึกษาปรากฏการณ์ทางภูมิศาสตร์ เพื่อที่พวกมันจะสามารถใช้เป็นการเปรียบเทียบในการประเมินผลลัพธ์ทางภูมิศาสตร์ในสถานที่ที่ไม่เคยไปเยี่ยมชมซึ่งมีสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์ (ลักษณะทางภูมิศาสตร์) ที่คล้ายคลึงกัน

กฎข้อที่สามนี้ให้วิธีที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงสำหรับการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์ การวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์ที่มีอยู่ส่วนใหญ่มีพื้นฐานมาจากแบบจำลองค่าเฉลี่ยทางสถิติ ซึ่งแบบจำลองค่าเฉลี่ยจะคำนวณเงื่อนไข "ค่าเฉลี่ย" (ค่าเฉลี่ยหรือความสัมพันธ์ของค่าเฉลี่ย) จากชุดตัวอย่าง จากนั้นเงื่อนไขเฉลี่ยนี้จะนำไปใช้ในการประเมินผลลัพธ์ทางภูมิศาสตร์ในสถานที่ที่ไม่เคยไปเยี่ยมชม ภายใต้กฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ การประเมินผลลัพธ์ทางภูมิศาสตร์ในสถานที่ที่ไม่เคยไปเยี่ยมชมนั้นทำได้โดยการประเมินความคล้ายคลึงกันในลักษณะทางภูมิศาสตร์ระหว่างสถานที่ที่ไม่ได้ไปเยี่ยมชมและตัวอย่างที่ทราบแต่ละตัวอย่าง วิธีนี้ช่วยให้ตัวอย่างที่ "คล้ายคลึงกัน" มากขึ้น มีบทบาทสำคัญยิ่งขึ้นในการประเมิน และด้วยเหตุนี้ จึงสามารถจับภาพความเป็นรายบุคคลของสภาพท้องถิ่น (หรือรายละเอียดการเปลี่ยนแปลงเชิงพื้นที่) ได้ดีขึ้น นอกจากนี้ ความมั่นใจ (ความไม่แน่นอน) ที่เกี่ยวข้องกับการประเมิน สามารถได้รับโดยการวิเคราะห์ความคล้ายคลึงเหล่านี้ หากความคล้ายคลึงต่ำ แสดงว่า คุณภาพของการประเมินต่ำ มิฉะนั้น แสดงว่าคุณภาพสูง การประยุกต์ใช้กฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ในการพยากรณ์เชิงพื้นที่ การวัดปริมาณความไม่แน่นอน และการประเมินคุณภาพตัวอย่าง การลดอคติของข้อมูลเชิงพื้นที่ แสดงให้เห็นว่าวิธีการวิเคราะห์ใหม่นี้มีประสิทธิผล

ความจริงที่ว่ากฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์เน้นย้ำหลักการทั่วไป แต่แนวทางที่ใช้จะขึ้นอยู่กับเอกลักษณ์ของตัวอย่างแต่ละตัวอย่าง ทำให้เป็นตัวอย่างที่ดีของการผสมผสานอุดมการณ์เชิงนามศาสตร์และอุดมการณ์เชิงอุดมการณ์ในการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์

การเชื่อมช่องว่างของความเป็นจริงทางภูมิศาสตร์แบบทวิลักษณ์

แม้ว่าแนวทางเชิงนามธรรมและเชิงอัตลักษณ์ จะแตกต่างกันในจุดเน้นและวิธีการ แต่ก็ไม่ได้แยกจากกัน เนื่องจากความเป็นจริงทางภูมิศาสตร์ที่มี 2 ด้าน คือ การสอดสัมพันธ์กัน/ความไม่เป็นเนื้อเดียวกัน (dependence/heterogeneity) กับความคล้ายคลึง/ความเป็นปัจเจก (similarity/individuality) ความเข้าใจที่หลากหลายเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางภูมิศาสตร์ มักเกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างเชิงนามธรรมและเชิงอัตลักษณ์

การพิจารณาลึกเข้าไปในเชิงนามธรรม จะทำให้ได้เห็นกรอบพื้นฐานสำหรับการทำความเข้าใจรูปแบบเชิงพื้นที่ที่กว้างขึ้น ในขณะที่การสืบสวนเชิงอัตลักษณ์ จะทำให้ได้เห็นกรอบนี้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น โดยเปิดเผยลักษณะเฉพาะและความแตกต่างเล็กน้อยที่กำหนดประสบการณ์ที่มีชีวิตภายในรูปแบบเหล่านี้ การทำงานร่วมกันนี้ช่วยให้นักภูมิศาสตร์สามารถก้าวข้ามการสรุปโดยทั่วไปและชื่นชมลักษณะเฉพาะของแต่ละสถานที่ภายในบริบทของแนวโน้มที่กว้างขึ้น

ทั้งแนวทางเชิงนามธรรมและเชิงอัตลักษณ์ ช่วยทำให้นักภูมิศาสตร์มีเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการทำความเข้าใจความซับซ้อนของภูมิศาสตร์ การรับรู้จุดแข็งและข้อจำกัดของแนวทางแต่ละแนวทาง ทำให้ผู้ทำงานด้านภูมิศาสตร์สามารถทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับสิ่งแวดล้อมในขอบเขตและบริบทต่างๆ ได้อย่างละเอียดอ่อนและครอบคลุมยิ่งขึ้น โดยการยอมรับทั้งสิ่งสากลและสิ่งเฉพาะตัว ผู้ทำภูมิศาสตร์สามารถวาดภาพโลกที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น เผยให้เห็นภาพทอที่ซับซ้อนซึ่งทอขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างรูปแบบกว้างๆ และประสบการณ์ส่วนบุคคล

บทส่งท้าย

ในที่สุด เราจำเป็นต้องมีทั้งแนวทางเชิงนามธรรมและเชิงอัตลักษณ์ ซึ่งแสดงออกมาในกฎสามข้อของภูมิศาสตร์ที่กล่าวถึงนี้ หลักการทั่วไปสามข้อนี้รวมกัน ครอบคลุมถึงลักษณะเฉพาะของธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงทางภูมิศาสตร์ ได้แก่ การสหสัมพันธ์อัตโนมัติเชิงพื้นที่ ความไม่เหมือนกันเชิงพื้นที่ และความคล้ายคลึงทางภูมิศาสตร์ หวังว่าสิ่งต่างๆ ที่นำเสนอนี้ จะแสดงให้เห็นได้ว่าญาณวิทยาทางภูมิศาสตร์มีทั้งอุดมการณ์เชิงนามธรรมและเชิงอัตลักษณ์ แต่ในลักษณะที่บูรณาการหรือเสริมกันมากกว่าที่เงื่อนไขเหล่านี้บ่งบอก ดังที่แสดงไว้ข้างต้น ความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ของกฎข้อแรกจะสมบูรณ์ก็ต่อเมื่อมีการเสริมด้วยความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของกฎข้อที่สอง และในทางกลับกัน กฎข้อที่สามเชื่อมโยงความคล้ายคลึงกัน (ความเป็นทั่วไป) กับความเป็นปัจเจก (เอกลักษณ์) เข้าด้วยกัน ซึ่งเป็นคำกล่าวที่ชัดเจนเกี่ยวกับความจำเป็นในการบูรณาการอุดมการณ์ทั้งสองในการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์

เอกสารอ้างอิง

 

Anselin, L. (1989). What is Special About Spatial Data? Alternative Perspectives on Spatial Data Analysis (89-4). UC Santa Barbara: National Center for Geographic Information and Analysis.

Arbia, G., Benedetti, R., & Espa, G. (1996). Effects of the MAUP on image classification. Geographical Systems, 123-141.

Foresman, T. and Luscombe, R. (2017). The second law of geography for a spatially enabled economy. International Journal of Digital Earth. 10 (10): 979–995.

Goodchild, M. F. (2004). The Validity and Usefulness of Laws in Geographic Information Science and Geography. Annals of the Association of American Geographers, 94(2):300–303.

Isaaks, E.H., and Srivastava, R.M. (1989). An Introduction to Applied Geostatistics, Oxford University Press, New York.

Krige, D.G. (1951). A statistical approach to some basic mine valuation problems on the Witwatersrand. Journal of Chemical, Metallurgical, and Mining Society of South Africa, 52, 119–139.

Tobler W. (1999). Linear pycnophylactic reallocation comment on a paper by D. Martin. International Journal of Geographical Information Science, 13(1), 85–90.

Tobler, W. R. (1970). A Computer Movie Simulating Urban Growth in the Detroit Region. Economic Geography 46: 234–240.

Zhu, A. X. (2022). On the Third Law of Geography. In: Li, B., Shi, X., Zhu, AX., Wang, C., Lin, H. (eds) New Thinking in GIScience. Springer, Singapore.

Zhu, A.X., G. Lv, C.Z. Zhou, C.Z. Qin (2020). “Geographic Similarity: The Third Law of Geography?” Journal of Geo-Information Science, Vol. 22, No. 4, pp: 673-679.

สารหนูในจานข้าวเพิ่มขึ้นจากโลกร้อน

 จานข้าวมีสารหนูเพิ่มขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

Amanda Ruggeri

BBC Online April 18, 2025

นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกกำลังหาวิธีลดระดับสารหนูในข้าว (Credit: Alamy)

ข้าวเป็นอาหารหลักสำหรับผู้คนหลายพันล้านคนทั่วโลก แต่การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเพิ่มระดับสารหนูที่มีอยู่ในเมล็ดข้าว

ข้าวเป็นอาหารหลักของประชากรมากกว่าครึ่งหนึ่งของโลก ผู้คนบริโภคมันเป็นประจำทุกวันมากกว่าข้าวสาลี หรือข้าวโพด

จึงมีความกังวลบางประการที่นักวิทยาศาสตร์ได้เปิดเผยการค้นพบล่าสุด เมื่อการปล่อยก๊าซคาร์บอนเพิ่มขึ้นและโลกยังคงร้อนขึ้น และระดับสารหนูในข้าวก็เพิ่มเช่นกัน

การปรากฏตัวของสารหนูในข้าวเป็นปัญหามานานแล้ว ข้าวเกือบทั้งหมดมีสารหนู สารเคมีอันตรายที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติสามารถสะสมอยู่ในดินนาข้าว และชะลงไปในเมล็ดข้าวที่ปลูกที่นั่น แต่ปริมาณที่พบในเมล็ดข้าวอาจแตกต่างกันอย่างมากตั้งแต่ต่ำกว่าขีดจำกัดที่แนะนำซึ่งกำหนดโดยหน่วยงานกำกับดูแลไปจนถึงสูงกว่าหลายเท่า

อย่างไรก็ตาม การบริโภคสารหนูอนินทรีย์ในปริมาณต่ำผ่านทางอาหารหรือน้ำดื่มสามารถนำไปสู่โรคมะเร็งและปัญหาสุขภาพอื่นๆ มากมาย เช่น โรคหลอดเลือดหัวใจ และโรคเบาหวาน

นักวิจัยทั่วโลกกำลังดำเนินการหาวิธีลดระดับสารหนูในข้าว และในระหว่างนี้ มีวิธีปรุงข้าวที่สามารถดึงองค์ประกอบที่เป็นอันตรายบางส่วนออกจากเมล็ดข้าวได้ (ดูกล่องข้อมูลเพิ่มเติมที่ 1 ด้านล่างเรื่องราว)

แต่การศึกษาใหม่เกี่ยวกับการสะสมสารหนูอนินทรีย์พบว่าอาจกลายเป็นปัญหามากขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นักวิจัยปลูกข้าวเปลือก 28 สายพันธุ์ในสถานที่ 4 แห่งในประเทศจีนในสภาวะทดลองตลอดระยะเวลา 10 ปี

พวกเขาพบว่าระดับสารหนูในข้าวเพิ่มขึ้นตามระดับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในบรรยากาศและอุณหภูมิที่สูงขึ้น จากนั้น นักระบาดวิทยาได้จำลองสถานการณ์ว่าในระดับการบริโภคข้าวในปัจจุบัน ระดับสารหนูเหล่านี้อาจส่งผลต่อสุขภาพของผู้คนได้อย่างไร พวกเขาคาดการณ์ว่าการเพิ่มขึ้นของระดับสารหนูในข้าวอาจทำให้เกิดผู้ป่วยโรคมะเร็งเพิ่มขึ้นประมาณ 19.3 ล้านรายในจีนเพียงประเทศเดียว

สารหนูในข้าวอาจเพิ่มขึ้นเมื่อระดับคาร์บอนไดออกไซด์และอุณหภูมิยังคงสูงขึ้นต่อไป (Credit: Getty Images)

“จากการศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าสารหนูอนินทรีย์เป็นสารก่อมะเร็ง ส่งผลเสียต่อสุขภาพปอด สุขภาพหัวใจ และหลอดเลือด” Lewis Ziska รองศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนิวยอร์ก ซึ่งเป็นผู้ร่วมเขียนการศึกษากล่าว “และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศสองตัวชี้วัด – การเพิ่มขึ้นของ CO2 และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น – ส่งผลให้มีปริมาณมากขึ้น”

เป็นที่น่าสังเกตว่าสถานการณ์กรณีที่เลวร้ายที่สุดของนักวิจัยนั้นอยู่นอกเหนือสถานการณ์จำลองตามสภาพการดำเนินธุรกิจตามปกติ ที่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูงซึ่งใช้โดยคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC: Intergovernmental Panel on Climate Change) ซึ่งเป็นหน่วยงานด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของสหประชาชาติ การคาดการณ์ที่เลวร้ายที่สุดถือว่าอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 2C และระดับ CO2 เพิ่มขึ้นอีก 200 ส่วนในล้านส่วนระหว่างปี 2025-2030 แต่จะให้ภาพรวมของสิ่งที่อาจเกิดขึ้นกับพืชข้าวในอนาคตหากการปล่อยก๊าซคาร์บอนไม่ลดลง

ในขณะที่นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่สถานที่ในประเทศจีนเพื่อทำการทดลอง พวกเขากล่าวว่าผลกระทบดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะเห็นได้ในข้าวที่ปลูกในภูมิภาคต่างๆ รวมทั้งยุโรปและสหรัฐอเมริกาด้วย เนื่องจากสารหนูอนินทรีย์เป็นเรื่องปกติในข้าวที่ปลูกทั่วโลก

"เราไม่ใช่คนแรกที่พิจารณา CO2 เราไม่ใช่คนแรกที่ทำอุณหภูมิ แต่เราเป็นคนแรกที่นำมันมารวมกันในภาคสนาม และนั่นคือ สิ่งที่ทำให้เราตกตะลึง" Ziska กล่าว

แน่นอนว่า การศึกษานี้มีข้อจำกัด นอกเหนือจากตัวชี้วัดที่เลือกไว้สำหรับสถานการณ์ในปี 2050 ประการแรก สันนิษฐานว่าผู้คนจะยังคงบริโภคข้าวต่อคนในปริมาณเท่าเดิมในปี 2050 เท่ากับที่พวกเขารับประทานในปี 2021 แม้ว่าประเทศจะร่ำรวยมากขึ้น แต่การบริโภคข้าวก็มีแนวโน้มที่จะลดลงก็ตาม ในทางกลับกัน ก็ยังสันนิษฐานว่าผู้คนจะยังคงกินข้าวขาวมากกว่าข้าวกล้องเหมือนอย่างตอนนี้ เนื่องจากวิธีการแปรรูป ข้าวขาวจึงมีสารหนูอนินทรีย์น้อยกว่าข้าวกล้อง ดังนั้น การเปลี่ยนไปในทิศทางอื่นอาจทำให้ตัวเลขแย่ลงไปอีก

Andrew Meharg ศาสตราจารย์จากคณะวิทยาศาสตร์ชีวภาพ มหาวิทยาลัยควีนส์ เบลฟาสต์ และเป็นนักวิจัยด้านข้าวและสารหนูมายาวนาน ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ กล่าวว่า นี่ถือเป็น "การศึกษาที่ครอบคลุมมากและชัดเจนที่สุดเท่าที่เคยมีมาในหัวข้อนี้"

ในนาข้าวที่ถูกน้ำท่วม anaerobic bacteria ในดินจะกลายเป็นสารหนูเนื่องจากขาดออกซิเจน (Credit: Getty Images)

มนุษย์รู้มาหลายร้อยปีแล้วว่า สารหนูเป็นพิษ ธรรมชาติที่ไม่มีรส ไม่มีสี และไม่มีกลิ่น ทำให้เป็นวิธีที่นิยมใช้กำจัดศัตรูในราชสำนักของกรุงโรมโบราณและยุโรปยุคกลาง แต่ในปริมาณเพียงเล็กน้อย ก็ไม่ก่อให้เกิดพิษ

ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าแม้แต่ปริมาณสารหนูที่น้อยลงก็อาจทำให้เกิดผลกระทบต่อสุขภาพได้ เมื่อการสัมผัสเกิดขึ้นอย่างเรื้อรังตลอดชีวิต

นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสารหนูอนินทรีย์ซึ่งสามารถเกาะติดกับสารชีวโมเลกุลในร่างกายมนุษย์ได้ง่ายขึ้นซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายได้ แม้ว่าจะเกิดขึ้นตามธรรมชาติในหินและดิน สารหนูอนินทรีย์อาจเป็นผลพลอยได้จากกิจกรรมต่างๆ เช่น การทำเหมืองแร่ การเผาถ่านหิน และกระบวนการทางอุตสาหกรรมอื่นๆ

ปัญหาอยู่ที่ว่าประมาณ 75% ของปริมาณข้าวในโลกปลูกได้อย่างไร Ziska กล่าวในนาข้าวที่ได้รับชลประทาน

ข้าวมักจะถูกรบกวนจากวัชพืชสำลัก แต่ข้าวสามารถเจริญเติบโตในน้ำได้ในขณะที่วัชพืชไม่สามารถเติบโตได้ “นั่นทำให้ข้าวได้เปรียบเหนือวัชพืชอย่างมาก และคุณไม่จำเป็นต้องฉีดพ่นเคมีเกษตา และไม่ต้องใช้จอบ” Ziska กล่าว “แต่ก็มีข้อเสีย ข้อเสียคือเพราะน้ำท่วม ทำให้ไม่มีออกซิเจนในดิน” ในสภาวะเหล่านี้ แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนในดินจะเปลี่ยนไปใช้สารหนูแทนออกซิเจนเพื่อรับอิเล็กตรอน ในขณะที่พวกมันหายใจ แบคทีเรียเหล่านี้จะเอื้อให้เกิดปฏิกิริยากับแร่ธาตุอื่นๆ ในดิน ซึ่งทำให้สารหนูสามารถนำไปใช้ทางชีวภาพได้มากขึ้น และช่วยให้ต้นข้าวดูดซึมผ่านระบบรากได้ง่ายขึ้น

“เมื่อคุณเปลี่ยนดินโดยทำให้ดินมีออกซิเจนน้อยลง สารหนูจะเข้าสู่ตัวมันเอง” Ziska กล่าว มันเปลี่ยนไมโครไบโอมของดินในลักษณะที่ทำให้แบคทีเรียที่รักสารหนูมีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้น

และนี่คือสิ่งที่นักวิจัยคาดการณ์ว่าจะแย่ลงเมื่ออุณหภูมิและระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มสูงขึ้น “แบคทีเรียในดินนี้ได้รับคาร์บอนมากขึ้น มันอุ่นขึ้น และมีความกระตือรือร้นมากขึ้น” Ziska กล่าว “มันเป็นผลเสริมฤทธิ์กันจริงๆ คุณกำลังทำให้แบคทีเรียตัวน้อยมีความสุขมากขึ้นด้วยอุณหภูมิที่อุ่นขึ้น แต่คุณยังให้คาร์บอนแก่พวกมันมากขึ้นด้วย และพวกมันก็บ้าไปแล้ว”

Ziska และทีมงานของเขาพบว่า ผลกระทบนี้ส่งผลถึงประมาณ 90% ของข้าว 28 ชนิด ที่พวกเขาปลูกตลอดการศึกษา 10 ปี

การนึ่งข้าวในน้ำต้มสุกเป็นเวลาห้านาทีก่อนที่จะสะเด็ดน้ำสามารถช่วยลดระดับสารหนูได้ (Credit: Getty Images)

สิ่งที่ผู้เชี่ยวชาญด้านสาธารณสุขกังวล ก็คือ ยิ่งมีการวิจัยเกี่ยวกับสารหนูอนินทรีย์มากขึ้นเท่าใด ผลกระทบต่อมนุษย์ก็ยิ่งแย่ลงเท่านั้น เดือนมกราคม 2025 สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกาได้อัปเดตการประเมิน "ปัจจัยศักยภาพของมะเร็ง" ของสารหนูอนินทรีย์ โดยคำนึงถึงการวิจัยใหม่ทั้งหมดเกี่ยวกับสารหนูและโรค การประเมินครั้งล่าสุดพบว่า "สารหนูมีศักยภาพในการเป็นสารก่อมะเร็งมากกว่าที่เราเคยเชื่อกัน" Keeve Nachman ศาสตราจารย์ด้านอนามัยสิ่งแวดล้อมและวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันสาธารณสุขจอห์น ฮอปกินส์ บลูมเบอร์การ และผู้ร่วมเขียนการศึกษาเรื่องข้าวและสารหนูกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ขณะนี้มีหลักฐานที่ดีว่าสารหนูไม่เพียงแต่เพิ่มความเสี่ยงของโรคมะเร็งผิวหนัง แต่ยังเป็นมะเร็งปอดและกระเพาะปัสสาวะด้วย

นอกเหนือจากมะเร็งแล้ว สารหนูอนินทรีย์ยังเพิ่มความเสี่ยงต่อการเป็นโรคหัวใจและโรคเบาหวาน เมื่อบริโภคโดยหญิงตั้งครรภ์ ยังทำให้ทารกในครรภ์หรือทารกมีโอกาสเสียชีวิตได้มากขึ้น อีกทั้งยังเพิ่มความเสี่ยงที่ทารกจะมีน้ำหนักแรกเกิดน้อย ซึ่งอาจมีผลกระทบต่อสุขภาพตลอดชีวิต เช่น โรคหัวใจและหลอดเลือด หรือส่งผลต่อพัฒนาการทางระบบประสาท

สำหรับบุคคลทั่วไป ความเสี่ยงมีน้อย ตัวอย่างเช่น การทบทวนของสำนักงานปกป้องสภาพแวดล้อม 

ล่าสุด พบว่า การบริโภคสารหนูอนินทรีย์อนินทรีย์ 0.13 ไมโครกรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมต่อวัน หรือ 7.8 ไมโครกรัมต่อน้ำหนักตัว 60 กิโลกรัม จะเพิ่มความเสี่ยงในการเป็นมะเร็งกระเพาะปัสสาวะประมาณ 3% และเบาหวานประมาณ 1%

แต่สำหรับประชากรโดยเฉพาะผู้ที่กินข้าวจำนวนมาก ความเสี่ยงเล็กๆ น้อยๆ เหล่านี้ก็อาจรวมกันได้ และหากการคาดการณ์ของ Ziska และเพื่อนร่วมงานของเขาถูกต้อง สิ่งนี้อาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อโรคในประชากรที่ต้องพึ่งพาข้าวเป็นอาหารหลักในทศวรรษต่อๆ ไป

นักวิจัยยังได้ทดลองว่าการจัดการน้ำประเภทต่างๆ สามารถลดระดับสารหนูได้หรือไม่ กระบวนการหนึ่ง - โดยที่แทนที่จะปล่อยให้น้ำท่วมทุ่งอย่างต่อเนื่อง พื้นที่นากลับถูกน้ำท่วมบางส่วน ระบายออก แล้วปล่อยน้ำเข้าท่วมอีกครั้ง ดูเหมือนจะลดปริมาณสารหนูอนินทรีย์ลง “แต่นั่นกลับเป็นการเพิ่มแคดเมียมเข้าไป” Marham กล่าว “และแคดเมียมถูกมองว่าเป็นภัยคุกคามที่ใหญ่กว่า” แคดเมียมสามารถทำให้เกิดมะเร็งเต้านม ปอด ต่อมลูกหมาก ตับอ่อน และไต รวมถึงโรคตับ 

ข้าวเป็นอาหารหลักในจานของผู้คนหลายพันล้านคนทั่วโลก (Credit: Getty Images)

นอกจากนี้ยังมีความสนใจในการพยายามปรับปรุงพันธุ์ข้าวที่ใช้สารหนูอนินทรีย์น้อยลง แต่นักวิจัยกล่าวว่ายังไม่มีการสรุปแน่ชัด

เนื่องจากข้าวบางประเภทสะสมสารหนูอนินทรีย์น้อยกว่า จึงมีความสนใจในการสำรวจการเพาะปลูก วิธีแก้ปัญหาอื่นอาจเติมซัลเฟอร์ลงในน้ำ ซึ่งสามารถดูดซับอิเล็กตรอน เช่น สารหนูได้ อีกวิธีหนึ่งในการเปลี่ยนไมโครไบโอมในทุ่งนาอาจเป็นการใส่ปุ๋ยบางประเภท การรวมกันอย่างหนึ่งที่พบว่าลดปริมาณสารหนูคือการใช้โหระพาภูเขาและมูลนกผสมกัน แต่จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการเหล่านี้

อีกวิธีหนึ่งอาจเป็นการปลูกข้าวภายใต้สภาวะที่ได้รับน้ำฝน หรือในกรณีที่ทั้งดินและน้ำในเขตชลประทานมีสารหนูน้อยกว่า ข้าวจากแอฟริกาตะวันออกซึ่งมีแนวโน้มที่จะเป็นน้ำฝนมากกว่าการชลประทาน พบว่า มีสารหนูอนินทรีย์ต่ำเป็นพิเศษ เช่นเดียวกับข้าวในอินโดนีเซีย ข้าวที่ปลูกในสหรัฐอเมริกา อเมริกากลางและใต้ เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ยุโรป และออสเตรเลีย ล้วนพบว่ามีปริมาณสารหนูสูงกว่า

นักวิจัยกล่าวว่าจำเป็นต้องมีการติดตามและควบคุมการสัมผัสสารหนูในอาหารให้ดีขึ้น “ผู้กำหนดนโยบายลากเท้ามาหลายทศวรรษแล้วในเรื่องนี้” มาร์แฮมกล่าว

ปัจจุบัน สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาไม่ได้ควบคุมระดับสารหนูในข้าว แต่ได้กำหนดขีดจำกัดข้าวสำหรับให้เด็กบริโภคไว้ที่ 0.1 มิลลิกรัม/กิโลกรัม ในปี 2023 สหภาพยุโรปได้กำหนดขีดจำกัดใหม่เกี่ยวกับสารหนูอนินทรีย์ในข้าวที่ 0.2 มิลลิกรัม/กิโลกรัมของข้าว ในขณะที่จีนได้เสนอให้ใช้ขีดจำกัดที่คล้ายกัน แต่คำแนะนำเหล่านี้ไม่ได้คำนึงถึงความจริงที่ว่าบางชุมชนกินข้าวมากกว่าชุมชนอื่น

“มีวิธีต่างๆ ที่จะลดปริมาณสารหนูอนินทรีย์ได้ แต่จะต้องมีการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในการจัดการวิธีปลูกข้าวในปัจจุบัน” Ziska กล่าว “สิ่งนี้ต้องการความสนใจจริงๆ เพราะมันส่งผลกระทบต่อผู้คนจำนวนมากทั่วโลก”

กล่องข้อมูลเพิ่มเติมที่ 1 การลดสารหนูในข้าว

(lowering the arsenic in your rice)

หากคุณต้องการลดการสัมผัสสารหนูจากข้าว มีบางสิ่งที่คุณสามารถทำได้

ประการแรก ข้าวบางประเภทมีสารหนูอนินทรีย์มากกว่าข้าวชนิดอื่น ข้าวขาวมีปริมาณสารหนูอนินทรีย์ต่ำกว่าข้าวกล้องแต่มีคุณค่าทางโภชนาการน้อยกว่า ข้าวบาสมาติมีสารหนูอนินทรีย์น้อยกว่าพันธุ์อื่นๆ และข้าวจากบางพื้นที่ รวมถึงแอฟริกาตะวันออก มีสารหนูน้อยกว่าข้าวจากพื้นที่อื่นๆ รวมถึงบางส่วนของสหรัฐอเมริกา ยุโรป และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์ในสหราชอาณาจักรยังได้ค้นพบวิธีการหุงข้าวที่สามารถกำจัดสารหนูในข้าวกล้องได้ 50% และข้าวขาว 74% พวกเขาแนะนำให้นึ่งข้าวในน้ำต้มสุกก่อนเป็นเวลาห้านาทีก่อนที่จะสะเด็ดน้ำ จากนั้นเติมน้ำจืดแล้วปรุงโดยใช้ไฟอ่อนเพื่อดูดซับน้ำทั้งหมด

หน่วยงานมาตรฐานอาหารของสหราชอาณาจักรแนะนำให้ล้างข้าวก่อนหุง จากนั้นต้มในน้ำหกส่วนต่อข้าวหนึ่งส่วนก่อนสะเด็ดน้ำแล้วล้างอีกครั้ง

กล่องข้อมูลเพิ่มเติมที่ 2 สารหนูอนินทรีย์  (inorganic arsenic)

ตัวอย่างเช่น หากทุกคนบริโภคสารหนูอนินทรีย์อนินทรีย์ 0.13 ไมโครกรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมต่อวัน EPA จะคำนวณว่า เมื่อเปรียบเทียบกับการบริโภคสารหนูอนินทรีย์ที่ไม่มีอนินทรีย์แล้ว ผู้คนอีก 8 คนจากทุก ๆ 10,000 คนจะเป็นมะเร็งกระเพาะปัสสาวะ และอีก 10 คนจาก 10,000 คนเป็นมะเร็งปอด และอีก 110 คนต่อ 10,000 คนเป็นโรคหัวใจขาดเลือด และอีก 110 คนต่อ 10,000 คนเป็นโรคมะเร็งปอด 129 คนจาก 10,000 คนเป็นโรคเบาหวาน

ปริมาณสารหนูอนินทรีย์ในข้าวมีความแตกต่างกันอย่างมาก แต่การศึกษาชิ้นหนึ่งพบว่าปริมาณมัธยฐานทั่วโลกอยู่ที่ 66 ไมโครกรัมต่อข้าว 1 กิโลกรัม สหภาพยุโรปกำหนดขีดจำกัดในปี 2023 เกี่ยวกับสารหนูอนินทรีย์ในข้าวที่ 200 ไมโครกรัมต่อข้าว 1 กิโลกรัม

ดังนั้น นอกเหนือจากการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและการรักษาอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ จะทำอะไรได้บ้าง?

“เราไม่สามารถแกล้งทำเป็นว่าเราจะเอาข้าวออกจากโต๊ะได้ นั่นเป็นไปไม่ได้” Nachman กล่าว นอกจากประเพณีการรับประทานอาหารที่สำคัญแล้ว ข้าวยังมีความสำคัญต่อผู้คนที่มีความยากจน ซึ่งบางคนได้รับแคลอรี่ถึงครึ่งหนึ่งของแคลอรี่ในแต่ละวันจากข้าวเพียงอย่างเดียว “แต่เราจำเป็นต้องทำอะไรบางอย่างที่แตกต่างออกไป”