기후 변화로 지구의 환경 또한 변화하고 있다. 특히, 지구온난화현상으로 인해 일어나는 여러 현상들이 생태계를 위협하고 있다. 이런 상황에서 한반도 역시 안전하다고만 할 수는 없다. 한반도의 기온과 해수면 상승 속도 역시 점점 빨라지며, 지구의 변화 속도보다 2배 빠른 것으로 분석됐다. (관련링크)

한반도 주변 해양의 수온과 해수면도 지속적으로 상승하고 있다. 더불어 동해의 표층 이산화탄소 증가 속도 또한 지구 해양 평균의 2배 빠르다. 즉, 해양산성화가 급속도로 진행되고 있는 것이다.

1751년에서 1994년 사이, 지구 해양 표면의 산성도(PH)는 약 8.179에서 8.104로 감소했다. 해수에 이산화탄소가 용해되면 바다의 수소 이온 농도를 상승시킨다. 이렇게 되면 해양 생태계가 변화하게 되는데, 약 2억 5000만 년 전 쯤 지구상에 발생한 사상 최대의 대멸종을 일으킨 주 원인이기도 하다.


메튜 클락슨(M. O. Clarson) 에든버러 대학교(University of Edinburgh, UK) 박사를 비롯한 연구팀은 이번 달 초 학술지 ‘사이언스’(Science)를 통해 지구 역사상 가장 크게 발생했던 대 멸종을 일으킨 주 원인이 바로 ‘해양산성화’라고 밝혔다. (원문링크)

연구팀이 해양산성화를 대 멸종의 원인으로 삼은 근거는 바로 화산활동이었다. 2억 5000만 년 전 당시 화산 활동이 빈번하게 일어났고, 그로 인해 해양 산성화가 진행되어 대 멸종이 시작된 것이다. 화산 폭발로 발생한 이산화탄소를 대량으로 흡수했고, 이로 인해 해수의 산성도가 높아져 생명체와 그 서식 환경에 악영향을 미쳤다.

사실 당시 바다의 인산화탄소 흡수 속도는 현재와 같은 수준이다. 하지만 이런 속도로 이산화탄소의 흡수가 1만 년 동안 지속된 것이다. 이때의 해양산성화로 인해 당시 해양 생물의 90% 이상, 육상 동물의 3분의 2가 멸종했다.

지금까지 과학자들은 사상 최대 대 멸종을 두고 해양 산성화가 일어났던 것을 추측했지만, 직접적인 증거가 발견되지 않아 하나의 가설로 남아있었다. 하지만 이번 연구를 통해 해양산성화가 대 멸종의 직접적인 원인이 되었음을 확인할 수 있었다.

빙하기 시대의 종말도 해양산성화 때문

인위적인 탄소 배출의 결과로 해양산성화가 나타나고 있는 지금, 해양산성화를 주목해야 하는 이유는 바로 급격한 환경변화의 원인이 되기 때문이다. 지난 2월에는 빙하기 시대가 끝난 이유가 바로 해양산성화라는 마티네즈 보이(M. A. Martinez-Boti) 사우스 햄스턴(University of Southampton Waterfront Campus, UK) 박사의 발표도 있었다. (원문링크)

연구팀은 수천 년 전 해표면 부근에 살던 플랑크톤 껍데기를 통해 당시 바다 속 이산화탄소양을 추산하였다. 바다의 온도가 상승하면 이산화탄소 흡수 능력은 떨어지고, 대기 중에 이산화탄소양이 많아지면 지구온난화의 진행은 더욱 빨라진다.

빙하기의 끄트머리에 바다에서 대기로 빠져나온 이산화탄소가 지구를 덮고, 해수 온도가 높아지면서 바다 속 이산화탄소가 더 많이 배출되었다. 즉, 마지막 빙하기가 끝날 무렵 바다에 녹아있는 이산화탄소와 대기 중 이산화탄소 증가의 상관관계가 크다는 것이 증명되었다.

탄소의 순환 과정에서 바다의 역할이 얼마나 중요한지 증명한 연구이며, 바다와 대기와의 상호관계가 매우 중요하다는 것을 나타냈다. 왜냐하면 바다는 대기보다 훨씬 큰 이산화탄소 저장고이기 때문이다. 특히, 남극 주변 바다가 육지와 바다 사이 이산화탄소 이동에 중요한 역할을 하고 있다.

해양산성화로 카리브 해 산호초 20년 내 사라져

과거에 일어났던 해양산성화로 인해 현재의 해양생태계가 변화했듯, 현재 일어나고 있는 해양산성화로 인해 미래의 해양생태계가 변화할 것임을 예상할 수 있다. 이런 상태가 이어진다면 카리브 해(Carribbean Sea) 산호초는 20년 내에 모두 사라질 것이라는 연구 결과가 지난해 발표됐다. (원문링크)

유엔 환경기구와 세계 자연보전연맹(IUCN)은 전 세계 산호초 가운데 9%에 해당하는 카리브 해의 산호초가 현재 6분의 5 사라진 상태라고 밝혔다. 1980년대 초 이래 남획과 대기오염, 지구온난화 등 사람이 초래한 영향으로 인해 대거 줄어든 것이다.

지난 40년 간 총 50개의 거대 산호초가 사라졌으며, 남아있는 산호초 가운데 대부분도 앞으로 20년 내에 사라질 수 있다. 산호초의 생존을 위협하는 가장 큰 원인은 바로 산호초의 ‘백화현상’이다. 백화현상은 말 그대로 산호초 조직이 하얗게 변하면서 본체에서 떨어져 나가는 현상이다.

백화현상이 일어나는 원인은 해양산성화이다. 기후변화로 인해 바닷물이 산성화되면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 물론 이 현상이 자연현상에 따른 것이기 때문에 인위적으로 억제하는 것이 어렵다는 입장도 있으나, 일반적으로는 지구 환경 오염과 관련이 있을 것으로 추정하고 있다.

해양산성화는 대기로부터 이산화 탄소에 의해 유발된다. 이산화탄소의 대기 농도는 대양들과 지구 생물권 사이의 흐름의 균형을 나타낸다. 산업 혁명 이후 해양 표면의 산성도는 0.1단위보다 약간 작게 하락했다. 여전히 7이상으로 알칼리성이 하락하고 있지만, 더 오랜 시간이 지나면 어떻게 변할지는 아무도 장담할 수 없다.

http://www.sciencetimes.co.kr/?p=135413&post_type=news

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