การติดตามการกระจายตัวและความหลากหลายของชนิดพันธุ์สัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนมและเหยื่อในชายฝั่งทะเลอ่าวไทยและอันดามันด้วย environmental DNA

พื้นที่ทางทะเลและชายฝั่งของประเทศไทย เป็นหนึ่งในศูนย์กลางความหลากหลายทางชีวภาพ (biodiversity hotspot) ของภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ จากการสำรวจและรายงานการเกยตื้นของสัตว์ทะเลพบว่า ประเทศไทยเป็นถิ่นที่อยู่ของสัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนม (marine mammals) จำนวน 28 ชนิด ประกอบด้วยกลุ่มวาฬและโลมา (cetaceans) จำนวน 27 ชนิด และ พะยูน (sirenian) 1 ชนิด อย่างไรก็ตามสัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิดกำลังเผชิญภัยคุกคามจากกิจกรรมของมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นอุบัติเหตุจากการติดและกินเครื่องมือประมง การเฉี่ยวชนกับเรือ การสูญเสียถิ่นที่อยู่อาศัย ระดับเสียงรบกวนที่เพิ่มขึ้นจากกิจกรรมการพัฒนาชายฝั่ง รวมทั้งการประมงและการท่องเที่ยว ไปจนถึงมลพิษทางทะเล ปัจจัยเหล่านี้อาจทำให้ประชากรมีแนวโน้มใกล้สูญพันธุ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โลมาอิรวดี ที่ถูกเสนอเป็นสัตว์สงวนใน พ.ศ. 2565 วาฬบรูด้าและวาฬโอมูระ ที่ถูกยกระดับเป็นสัตว์สงวนตามพระราชบัญญัติสงวนและคุ้มครองสัตว์ป่า พ.ศ.2562 นอกจากนี้ในระหว่างปี พ.ศ. 2555 - 2563 ดัชนีคุณภาพมหาสมุทร (Ocean Health Index, OHI) ของประเทศไทยมีแนวโน้มลดลงอย่างต่อเนื่อง ทั้งในด้านศักยภาพของพื้นที่ในการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity) และชนิดพันธุ์ที่มีบทบาทและความสำคัญต่อระบบนิเวศทางทะเลและชายฝั่ง (Iconic species) (Global OHI Scores Report, 2020) ซึ่งจะส่งผลต่อมูลค่าทางเศรษฐกิจทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อประเทศโดยรวม

การท่องเที่ยวเชิงนิเวศเพื่อชมวาฬและโลมาสามารถสร้างรายได้ให้แก่ท้องถิ่นได้โดยตรง ในปี พ.ศ. 2560  มูลค่าทางเศรษฐกิจของธุรกิจการเที่ยวชมวาฬบรูด้าในอ่าวไทยตอนบน คาดว่ามีมูลค่าสูงถึง 26 ล้านบาท/ปี ต่อนักท่องเที่ยวราวแปดพันคน [1] มูลค่าทางเศรษฐศาสตร์ของโลมาในไทยอาจมีสูงถึงหนึ่งพันล้านบาท [7] ซึ่งไม่ได้พิจารณาเฉพาะประโยชน์โดยตรงที่ได้จากการท่องเที่ยว แต่รวมถึงประโยชน์ที่ไม่ใช่เกิดการการใช้โดยตรง(non-use value) แต่มีความสำคัญต่อบริการทางระบบนิเวศ ทั้งในแง่ของการเป็นผู้กักเก็บและหมุนเวียนธาตุอาหาร (nutrient storage and transport) และคงความสมดุลของระบบนิเวศในระดับสังคมของสิ่งมีชีวิต (community shaping) ในฐานะผู้บริโภคชั้นบนสุดของห่วงโซ่อาหาร [8, 9] ดังนั้นการลดลงของประชากรสัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนมกลุ่มนี้ จึงส่งผลกระทบโดยตรงต่อความอุดมสมบูรณ์ของระบบนิเวศทางทะเลและชายฝั่งของประเทศไทย ดังนั้นการสำรวจชนิดและปริมาณเชิงสัมพัทธ์ (relative abundance) ของวาฬและโลมารวมถึงปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมที่สัมพันธ์กับการมารวมตัวของโลมาและวาฬในพื้นที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกระจายและความหลากหลายของเหยื่อ (prey distribution and diversity) ซึ่งมีรายงานสนับสนุนว่ามีสำคัญต่อการใช้พื้นที่ของวาฬและโลมา [21] ข้อมูลดังกล่าวจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการวางแผนการจัดการทรัพยากรทางทะเลภายในพื้นที่ที่วาฬและโลมาเข้ามาใช้ประโยชน์

การพัฒนาเครื่องมือเพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงทางระบบนิเวศ (ecological monitoring) และการประเมินผลกระทบของภัยคุกคามจากกิจกรรมมนุษย์ต่อความหลากหลายทางชีวภาพที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งต่อการจัดการพื้นที่คุ้มครองทางทะเลให้มีความเหมาะสมและเชื่อมโยงกับการกระจายและความหลากหลายของสัตว์ทะเลหายากกลุ่มโลมา วาฬและพะยูน ที่ผ่านมาการสำรวจทางเรือและทางอากาศเป็นวิธีการมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย  แต่โอกาสในการพบเห็นตัวโดยตรงอาจต่ำกว่าความเป็นจริงเนื่องจากสัตว์กลุ่มนี้มีพื้นที่หากินกว้างไกล มีความหนาแน่นต่ำ และมีพฤติกรรมหลบหลีกและไวต่อการรบกวน อีกทั้งอาศัยระยะเวลาสำรวจที่ยาวนานและต้องการผู้เชี่ยวชาญที่สามารถจำแนกชนิดสัตว์จากการพบเห็นตัวได้อย่างแม่นยำ เมื่อเปรียบเทียบระยะเวลาที่จำเป็นต้องใช้ในการสำรวจและเก็บข้อมูล รวมทั้งงบประมาณ กับความเร่งด่วนของการพัฒนาระบบการจัดการทรัพยากรและการฟื้นฟูประชากรวาฬ โลมา และพะยูน ที่มีสถานภาพถูกคุกคามและมีแนวโน้มใกล้สูญพันธุ์จนถึงขั้นวิกฤตแล้วนั้น การสำรวจโดยวิธีการที่ใช้กันมาเพียงอย่างเดียว อาจทำให้ได้ข้อมูลไม่ครบถ้วนและไม่ทันท่วงที ด้วยเหตุนี้ การพัฒนาและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีใหม่ ในการสำรวจความหลากหลายและสร้างแผนที่การกระจายของสัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนม ที่จะสามารถสำรวจพบสัตว์ได้อย่างละเอียดและแม่นยำมากขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องพบเห็นตัวสัตว์โดยตรง จึงมีความจำเป็นอย่างมาก 

การวิเคราะห์หาสารพันธุกรรมในสิ่งแวดล้อม (environmental DNA หรือ eDNA) ด้วยเทคนิค DNA metabarcoding เป็นเทคนิคการตรวจหา DNA ของสัตว์กลุ่มเป้าหมายได้พร้อมกันหลายชนิด (multi-species detection) โดยไม่จำเป็นต้องอาศัยการพบเห็นสัตว์โดยตรง แต่สามารถเก็บตัวอย่างน้ำที่มีส่วนผสมของชิ้นส่วนผิวหนัง ไอน้ำจากการหายใจออก มูล และเยื่อเมือก ของสัตว์กลุ่มเป้าหมาย เพื่อวิเคราะห์หารูปแบบการกระจายและความหลากหลายของชนิดพันธุ์ได้อย่างรวดเร็ว ทั้งนี้ปัจจัยที่ส่งผลต่อความสำเร็จในการตรวจพบ eDNA ได้แก่ การออกแบบเครื่องหมาย primer ที่มีความจำเพาะต่อกลุ่มสัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนม เทคนิคการหาลำดับเบสในปริมาณมาก (high-throughput sequencing) เพื่อการระบุได้ถึงระดับชนิดพันธุ์สัตว์ และสภาพพื้นที่ที่มีคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์(physicochemical properties) ที่แตกต่างกัน ดังนั้นการออกแบบเทคนิควิธีเก็บตัวอย่าง การเลือกพื้นที่การเก็บตัวอย่างที่เหมาะสม การพัฒนาเทคนิคทางชีวโมเลกุลในห้องปฏิบัติการและการวิเคราะห์รหัสพันธุกรรม (post-sequencing data) จะนำไปสู่ระเบียบวิธีการวิจัยเพื่อการประยุกต์ใช้ eDNA และ metabarcoding ที่มีมาตรฐานสากลและมีประสิทธิภาพในการตรวจพบสัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนม ได้แก่ พะยูน (Dugong dugon) 1 ชนิด และวาฬ-โลมา 27 ชนิด (โดยมีชนิดพันธุ์ที่อาศัยใกล้ชายฝั่ง จำนวน 9 ชนิด และกลุ่มที่อาศัยไกลฝั่งจำนวน 18 ชนิด)

การวิจัยนี้มีเป้าหมายที่จะผนวกข้อมูลที่ได้จากการวิเคราะห์ eDNA ของสัตว์กลุ่มเป้าหมาย กับข้อมูลจากการสำรวจทางเรือและทางอากาศของกรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง เพื่อจัดทำแผนที่การกระจายและความหลากหลายของสัตว์ทะเลเลี้ยงลูกด้วยนมในระดับภูมิทัศน์(landscape scale) ที่มีความละเอียดและครบถ้วนมากขึ้น นำไปสู่การประเมินพื้นที่ที่มีความหลากหลายสูง (hotspots) และการกำหนดพื้นที่สำคัญในการอนุรักษ์ (conservation priority sites) เพื่อผลักดันมาตรการในการลดภัยคุกคามในพื้นที่ดังกล่าว นอกจากนี้ยังเป็นการส่งเสริมการมีส่วนร่วมของชุมชนท้องถิ่นและภาคเอกชนที่ดำเนินธุรกิจการท่องเที่ยวเชิงอนุรักษ์ในรูปแบบของการชมสัตว์ทะเลหายากที่มีมาตรฐานสากล โดยการส่งเสริมการเผยแพร่และแลกเปลี่ยนความรู้ที่ได้จากการศึกษาวิจัย ให้กับเครือข่ายอาจารย์ นักศึกษา นักวิจัยจากองค์กรภาครัฐและภาคเอกชน เครือข่ายอนุรักษ์สัตว์ทะเลหายาก ตลอดจนผู้ประกอบการที่มีรายได้จากการชมวาฬ-โลมา-พะยูนในระดับท้องถิ่นและระดับธุรกิจการท่องเที่ยวเชิงพาณิชย์ให้เล็งเห็นความสำคัญของการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพในระบบนิเวศทางทะเลและชายฝั่ง ความร่วมมือทุกภาคส่วนจะเป็นกลไกสำคัญที่จะช่วยยกระดับดัชนีคุณภาพมหาสมุทร (OHI) ให้เพิ่มสูงขึ้น ซึ่งจะเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดการเติบโตอย่างยั่งยืนบนสังคมเศรษฐกิจภาคทะเล ของแผนแม่บทภายใต้ยุทธศาสตร์ชาติ 20 ปี (พ.ศ. ๒๕๖๑-๒๕๘๐)