ธรณีวิทยาคืออะไร?

ธรณีวิทยา เป็นสาขาวิชาที่ศึกษาองค์ประกอบ โครงสร้างเเละกระบวนการตามธรรมชาติของโลก ตลอดจนผลอันสืบเนื่องมาจากกระบวนการที่เกิดขึ้น รวมไปถึงการเปลี่ยนแปลงของโลก เนื่องจากกระบวนการธรรมชาติที่เกิดขึ้นในแต่ละช่วงเวลาทางธรณีกาล โดยอาศัยหลักการทางวิทยาศาสตร์สาขาต่างๆ เนื่องจากการดำรงชีพของมนุษย์จำเป็นต้องพึ่งพาทรัพยากรธรรมชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งทรัพยากรธรณี อันได้แก่ แร่ หิน น้ำใต้ดิน และเชื้อเพลิงธรรมชาติ ทรัพยากรเหล่านี้จะถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตและการก่อสร้าง โดยเป็นทั้งวัตถุดิบและพลังงาน ความรู้ทางธรณีวิทยาจึงมีความสำคัญในการนำไปประยุกต์กับงานสำรวจ และการออกแบบ เพื่อการพัฒนาปัจจัยทางเศรษฐกิจและสังคม ตลอดจนความมั่นคงของชาติ เช่น เส้นทางคมนาคม เขื่อน โรงไฟฟ้า แหล่งสำรองของทรัพยากรทางธรรมชาติ รวมทั้งการแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมและภัยธรรมชาติ อีกด้วย การศึกษาในสาขาวิชาธรณีวิทยาจึงประกอบด้วยการศึกษาวิชาวิทยาศาสตร์พื้นฐานและวิชาทางธรณีวิทยาแขนงต่างๆ รวมทั้งการศึกษาและการฝึกภาคสนาม

ธรณีวิทยา (Geology)

มาจากภาษากรีกว่า Geos ซึ่งแปลว่าโลก และ Logi หรือ Logus ซึ่งหมายถึงวิทยาศาสตร์ ดังนั้นธรณวิทยาจึงหมายถึงวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลกพิภพหรือโลกมนุษย์ (planet earth) ซึ่งครอบคลุมถึงกำเนิดของโลกมนุษย์ที่รวมถึงดวงดาวต่างๆ และระบบสุริยจักรวาล วัสดุและรูปร่างลักษณะของโลก ประวัติความเป็นมา และกระบวนการที่กระทำต่อโลกทั้งในอดีตและปัจจุบัน ดังนั้นวิชานี้จึงรวมถึงแรงที่มากระทำที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงหรือยังคงมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาวะทางเคมี มวลสาร และส่วนประกอบ ตลอดจนอายุและร่องรอยการบันทึกในอดีตของโลกมนุษย์ ซึ่งแสดงออกด้วยส่วนที่เหลืออยู่ของชีวิตซึ่งคงอยู่ในหินบนเปลือกโลก และโดยการตีความจากรูปแบบและสภาวะแวดล้อมที่ยังคงเหลืออยู่ให้เห็นในปัจจุบัน

ส่วนคำว่าธรณีศาสตร์ (Earth Sciences) มักจะใช้กันอย่างผิดๆ แทนคำว่าธรณีวิทยา (Geology) อยู่บ่อยๆ ซึ่งความจริงมีความหมายกว้างกว่าธรณีวิทยามาก เพราะหมายถึงวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลก ซึ่งรวบรวมสรรพวิทยาและเนื้อหาครอบคลุมถึงอุทกวิทยา อุตุนิยมวิทยา ปฐพีวิทยา เคมีของดิน ฯลฯ ซึ่งไม่ใช่ส่วนของธรณีวิทยาจริงๆ หรืออาจกล่าวได้ว่า เนื้อแท้ของธรณีวิทยานั้นศึกษา วัสดุ (material) กระบวนการ (process) และวิวัฒนาการ (evolution) ของโลก

ดังนั้นจะเห็นได้ว่าธรณีวิทยานั้นเน้นหนักและเกี่ยวข้องกับสภาวะแวดล้อมทางธรรมชาติ (natural environment) อันเป็นสภาวะแวดล้อมหนึ่งในอีกหลายสภาพแวดล้อม อันประกอบด้วย 4 ภาค (sphere) สำคัญๆ คือ

• ธรณีภาค (Lithosphere หรือ Lithosperic realm) อันได้แก่ อาณาจักรทั้งหมดที่เป็นของแข็งของโลก เช่น ดิน หิน แร่
• อุทกภาค (Hydrosphere หรือ Hydrospheric realm) อันได้แก่ อาณาจักรส่วนที่เป็นน้ำ เช่น แม่น้ำ ลำธาร ทะเล มหาสมุทร น้ำในเขื่อน ธารน้ำแข็ง
• อากาศภาค (Atmosphere หรือ Atmospheric realm) อันได้แก่ อาณาจักรส่วนที่เป็นก๊าซห่อหุ้มปกคลุมพื้นผิวโลก เช่น ไอน้ำ และอากาศ
• ชีวภาค (Biosphere หรือ Biospheric realm) อันได้แก่ อาณาจักรส่วนที่เป็นชีวิต เช่น คน สัตว์ และพืช เป็นต้น

(ข้อมูลคำจำกัดความจากหนังสือธรณีวิทยากายภาพ โดย ผศ. ดร. ปัญญา จารุศิริ และคณะ พ.ศ. 2545)

สื่อวีดิทัศน์จากคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ทำไมต้องศึกษาธรณีวิทยา?

เกือบทุกกิจกรรมที่เราทำในทุกวันนั้นล้วนแล้วแต่เกี่ยวข้องกับโลกของเราทั้งสิ้น ไม่ว่าจะเป็นบนพื้นดิน มหาสมุทร ชั้นบรรยากาศ หรือแม้กระทั่งพืช และสัตว์ อาหารที่เรารับประทาน น้ำที่เราดื่ม บ้านหรือโรงเรียนที่เราอยู่ เสื้อผ้าที่เราใส่ พลังงานที่เราใช้ และอากาศที่เราหายใจ ต่างก็ได้เกิดขึ้น และอยู่ล้อมรอบโลกใบนี้

ในอีก 20 ปีข้างหน้า คาดว่าจะมีประชากรประมาณ 8 พันล้านคนอาศัยอยู่บนโลก ถ้าเรายังคงต้องการใช้ทรัพยากรธรรมชาติ เพื่อตอบสนองความต้องการที่จะเพิ่มคุณภาพชีวิต เราทุกคนหรือทุกชุมชนจำเป็นต้องเรียนรู้เกี่ยวกับโลกของเราให้มากขึ้น ในแง่ของกระบวนการทางธรรมชาติต่างๆ ทรัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดล้อม ความรู้เหล่านี้มีเพียงทางธรณีเท่านั้นที่จะช่วยให้นักเรียนเข้าใจและตระหนักถึงโลกอันซับซ้อนใบนี้ได้

ความรู้ธรณีวิทยามีประโยชน์ต่อทุกคน

ความเป็นอยู่ที่ดีและความเจริญรุ่งเรืองของชุมชนเรานั้นขึ้นอยู่กับว่าเราเข้าใจและจัดการกับทรัพยากรในพื้นที่ที่เราอยู่ได้ดีแค่ไหน กระบวนการธรรมชาติต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนโลกนี้ ส่งผลกระทบต่อเราทุกคน ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่มีอิทธิพลต่อการอุโภคบริโภคทรัพยากรน้ำและความรุนแรงของไฟป่า แผ่นดินไหว การะเบิดของภูเขาไฟ พายุเฮอริเคน และน้ำท่วมก็สามารถคร่าชีวิตคนจำนวนมากและสร้างความเสียหายมูลค่าหลายล้านหรือหลายพันล้านบาทได้

ไม่ใช่แค่เหตุการณ์ทางธรรมชาติเท่านั้นที่ส่งผลกระทบต่อเรา กิจกรรมของเราแต่ละคน แต่ละสังคม หรือระดับประเทศ ก็ส่งผลต่อโลกเช่นกัน ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการเพิ่มขึ้นของจำนวนประชากรได้เพิ่มความต้องการในการใช้ทรัพยากรธรรมชาติมากขึ้น เมื่อเรานำทรัพยากรเหล่านั้นมาใช้ในวันนี้ นอกจากจะส่งผลกระทบต่อโลกในปัจจุบันแล้วยังส่งผลกระทบต่อคนรุ่นหลังต่อไปได้ในอนาคต เพื่อการควบคุมดูแลกับสิ่งแวดล้อมที่ดีขึ้น เราต้องดำเนินการโดยตระหนักถึงอนาคตด้วยเริ่มจากการเข้าใจเกี่ยวกับระบบต่างๆ ของโลกให้มากขึ้น

วิชาธรณีช่วยให้เราได้คิดถึงส่วนรวมและท้องถิ่น ด้วยการมีส่วนร่วมในการแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับประเด็นสำคัญต่อการดำรงชีวิตของเราและชุมชน คนที่มีความเข้าใจเกี่ยวกับระบบการทำงานต่างๆ ของโลก สามารถให้ข้อมูลประกอบการตัดสินใจได้เกี่ยวกับสถานที่ปลอดภัยที่จะซื้อหรือสร้างบ้าน พวกเขาสามารถอภิปรายและแก้ไขปัญหาน้ำเน่าเสีย การวางและพัฒนาผังเมือง ความปลอดภัยจากภัยธรรมชาติ ภาวะโลกร้อน รวมถึงการใช้และการจัดการกับทรัพยากรธรรมชาติได้เป็นอย่างดี

ในสังคมที่ให้ความสำคัญต่อการศึกษา จะมีการปลูกฝังจิตสำนึกคนในชุมชนถึงความสัมพันธ์ที่มีต่อโลก ให้การระลึกถึงและตระหนักถึงความสำคัญของการศึกษาทางธรณีในทุกระดับ ตั้งแต่ประถมจนถึงมหาวิทยาลัย เมื่อไหร่ที่เราให้ความสำคัญกับวิชาธรณี เมื่อนั้นทุกคนก็จะได้ประโยชน์ด้วยกัน

ธรณีวิทยาช่วยสร้างสังคมแห่งการเรียนรู้

ถ้าเราปรารถนาที่จะอาศัยอยู่ร่วมกับโลกใบนี้ เราจำเป็นที่จะต้องเข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงพฤติกรรมของโลก และเข้าใจในปฎิสัมพันธ์ของส่วนประกอบต่างๆ ที่ประกอบกันขึ้นเป็นโลก วิชาธรณีได้ให้วิธีการคิดแบบบูรณาการความรู้จากหลายๆ สาขา บวกกับจินตนาการ เพื่อให้เข้าถึงการเข้าใจโลกของเราอย่างแท้จริง วิชาธรณีประกอบด้วยการประยุกต์ความรู้จากชีววิทยา เคมี ฟิสิกส์ นิเวศวิทยา และคณิตศาสตร์ เพื่ออธิบายความซับซ้อนของโลกใบนี้ การศึกษาทางธรณียังช่วยเสริมสร้างกระบวนการคิดวิเคราะห์อีกด้วย ซึ่งจะช่วยให้มองเห็นภาพในอดีตและเพิ่มความสามารถในการทำนายเหตุการณ์ต่างๆ ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต การเข้าใจกระบวนการทางธรรมชาติต่างๆ ที่ส่งผลต่อเราในปัจจุบันและในอนาคต นักธรณีวิทยาจะมองหาหลักฐานหรือร่องรอยของกระบวนการนั้นที่เคยเกิดขึ้นมาแล้วในอดีต ซึ่งจะเป็นตัวเชื่อมเราไปสู่อดีตและท้าทายให้เราได้คิดถึงความเป็นไปได้ของเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นอนาคต

การเรียนธรณีได้ก่อให้เกิดคำถามอันน่าสนใจไว้มากมาย ทำไมจึงเกิดแผ่นดินไหว? ทำไมถึงมีการกัดเซาะชายฝั่ง แล้วเราควรจะจัดการอย่างไร? ทำไม่บริเวณที่ราบน้ำท่วมถึงไม่เหมาะแก่การสร้างบ้าน? บริเวณไหนที่เราจะนำพลังงานเชื้อเพลิงมาใช้ได้ในอนาคต? บริเวณไหนที่เราจะพบน้ำดื่มที่มีคุณภาพดี? เราจะช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อมได้อย่างไร? ประเด็นและปัญหาต่างๆ เหล่านี้ อยู่บนพื้นฐานความรู้ทางทั้งสิ้น

ความรู้ทางธรณีสร้างงานเพื่อชีวิต

การศึกษาทางธรณีมีบทบาทอย่างมากในสังคมที่มีความต้องการใช้ทรัพยากร และจะเพิ่มความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ อย่างต่อเนื่อง การเรียนธรณีได้พัฒนาทักษะหลายๆ ด้านที่ช่วยให้ผู้ที่ศึกษากลายเป็นนักแก้ปัญหาที่ดี รวมถึงการคิดวิเคราะห์ในหลายมิติ อีกทั้งมีความเข้าใจในแง่การย้อนอดีตและมาตรธรณีกาล นักธรณีวิทยาจะใช้ทักษะเหล่านี้ในการจัดการกับทรัพยากรธรรมชาติ การสำรวจน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน การทำแผนที่ทรัพยากร การติดตามสภาพภูมิอากาศ และการค้นหาวัสดุที่เหมาะสมต่อการสร้างบ้านและถนน หรือการเสาะหาพื้นที่เพาะปลูกที่มีแร่ธาตุและโภชนาการที่เราต้องการ เป็นต้น

นักธรณีวิทยาทำงานได้อย่างกว้างขวางในหลายองค์กร รวมถึง บริษัทปิโตรเลียม บริษัทเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม บริษัทเหมืองแร่ และบริษัทก่อสร้าง เป็นต้น นักธรณีวิทยาทำงานได้ตั้งแต่ระดับท้องถิ่น จนถึงองค์กรระดับชาติ อีกทั้งการสอนการวิจัยในโรงเรียน วิทยาลัย และมหาวิทยาลัย นอกจากนี้นักธรณีวิทยายังสามารถทำงานร่วมกับหน่วยงานอื่นๆ ได้อีกด้วย อาทิ วิศวกรรม การเกษตร การผังเมือง หรืออวกาศ ซึ่งจะช่วยให้คำปรึกษาเกี่ยวกับการกำหนดตำแหน่งบนโลกที่ซึ่งมีผลกระทบต่อกิจการของหน่วยงานนั้นๆ ได้ด้วย

ในประเทศไทยมีหลักสูตรการเรียนการสอนธรณีศาสตร์ (ครอบคลุมทุกศาสตร์ที่สัมพันธ์กับโลก) ธรณีวิทยา ธรณีวิศวกรรม ธรณีฟิสิกส์ ระดับปริญญาตรีในหลายมหาวิทยาลัย ได้แก่ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยขอนแก่น มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี มหาวิทยาลัยมหิดล มหาวิทยาเกษตรศาสตร์ เป็นต้น บางแห่งเปิดหลักสูตรธรณีจนถึงระดับปริญญาโท และปริญญาเอก

การเรียนธรณีได้สร้างรากฐานความรู้ที่สำคัญให้แก่หลายสายงาน และค่อยๆ ซึมซาบความเข้าใจให้ด้วยว่าระบบต่างๆ ของโลกนั้นมีอิทธิพลต่อกิจกรรมทั้งหลายของมนุษย์อย่างไร อย่างไรก็ตามนักเรียนในระดับมัธยมศึกษาตอนปลายหลายคนยังไม่ค่อยมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับสาขาวิชานี้ว่ามีประโยชน์ต่อสังคมอย่างไร และมองไม่เห็นถึงทักษะการแก้ปัญหาที่ได้จากการเรียนสาขานี้ ดังนั้นเราจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับการศึกษาทางธรณี ถ้าเรายังจะต้องพบกับความต้องการใช้ทรัพยากรที่มากขึ้นในอนาคต

ความรู้ทางธรณีวิทยาเกิดขึ้นใหม่อยู่เสมอ

วิชาธรณีเป็นส่วนหนึ่งในหลักสูตรวิชาวิทยาศาสตร์ ที่สอนมาแล้วหลายสิบปี ทุกโรงเรียนในประเทศไทย ซึ่งหลายคนยังคงคิดว่าชีววิทยา เคมี และฟิสิกส์ เท่านั้นที่เป็นวิชาวิทยาศาสตร์ แต่ในปัจจุบันความคิดเหล่านี้กำลังจะเปลี่ยนไป

ภายหลังจากเหตุการณ์คลื่นยักษ์สึนามิเมื่อวันที่ 26 ธันวาคม 2547 ที่คร่าชีวิตผู้คนตามแนวชายฝั่งอันดามันหลายแสนคน และสร้างความเสียหายหลายล้านบาท ความรู้ทางธรณีเริ่มเป็นที่รู้จักกันมากขึ้น รัฐบาลและหน่วยงานต่างๆ ได้เล็งเห็นถึงความสำคัญของการศึกษาวิชาธรณี และได้ส่งเสริมการเรียนการสอนเกี่ยวกับวิชาธรณีในโรงเรียนมากขึ้น รวมถึงการจัดค่ายอบรมครูผู้สอนและนักเรียนตามมหาวิทยาลัยต่างๆ ปัจจุบันมีนักเรียนหลายได้ให้ความสนใจที่จะเรียนต่อทางธรณีศาสตร์ ธรณีวิทยา ธรณีวิศวกรรม เพิ่มมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้อาชีพนักธรณีวิทยาได้กลายเป็นอาชีพต้นๆ ที่ทุกคนใฝ่ฝัน และเป็นความต้องการอย่างมากในอนาคต GeoThai.net ขอร่วมเป็นส่วนหนึ่งในการเสริมสร้างความรู้ทางธรณีวิทยาให้กับคนไทยด้วย

ต่อจากนี้ ทำไมต้องเรียนธรณีวิทยา? คงจะเป็นคำถามที่ทุกคนควรจะรู้คำตอบกันอยู่แล้วในใจ ยังนึกภาพไม่ออกเลยว่า ถ้าในอดีตทุกคนไม่มีความรู้ทางธรณีแล้วล่ะก็ โลกของเราจะยังเป็นเหมือนในปัจจุบันนี้เหรอไม่ ต้องขอบคุณที่มีการศึกษาธรณีวิทยาเกิดขึ้นและช่วยให้เราได้อาศัยอยู่บนโลกนี้อย่างมีความสุขสบาย