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급속히 진행되는 해양 산성화, 해양 생명체 대량 멸종 유발 가능해
등록일 : 2019-10-25 10:22 | 최종 승인 : 2019-10-25 10:24
조선우
지난 200년에 걸쳐 해양 평균 pH가8.1로 떨어졌다(사진=픽사베이) 

[리서치페이퍼=조선우 기자] 빠르게 진행되는 해양 산성화가 해양 생명체의 멸종을 촉진시켜 우려의 목소리가 나오고 있다.

지구상의 바다는 수억 년 동안 평균 8.2 pH의 약 알칼리 상태를 유지해왔다. 그러나 산업 혁명이 시작한 이후 바다의 산성은 30% 증가했으며 해양 생명체는 최소 지난 2,000만년 전보다 100배나 빠르게 산성화를 경험하고 있다. 이는 화석 연료 연소와 토지 사용법 변경 때문이다.

그리고 지난 200년에 걸쳐 바다의 평균 pH는 8.1로 떨어졌으며 2100년까지 0.3~0.4 정도 더 하락할 것으로 추정되고 있다. 그때의 바다는 지금보다 100~150% 더 산성이 될 것이다. 

유네스코는 이 같은 추세가 지속된다면 금세기 말까지 갑각류 같은 수많은 해양 생명체의 껍데기가 부식될 것이라고 경고했다. 즉, 해양 산성화는 바다와 바다 생물종 뿐만 아니라 관광업과 식량 보안, 해안선, 생물 다양성에도 커다란 영향을 미칠 것이다.

2018년 일본 쓰쿠바대학과 영국 플리머스대학, 이탈리아 팔메로대학 연구팀은 해양 산성화가 해양 생태계를 어떻게 손상시키는지 조사했다. 연구 결과, 해양 산성화는 산호를 질식시키고 전체적인 해양 다양성을 저해했다. 해양 산성화로 이익을 보는 아주 소수의 식물종이 있지만, 작은 해조류는 해저에 깔리게 된다.

과거의 재난과 같은 사건으로 지구에서 발생하게 될 사건을 예견할 수 있다(사진=맥스픽셀)

합동 연구팀은 화산에서 스며 나온 액체로 인한 수중 이산화탄소 증감률을 조사하고 해수 산성화에 대한 해양 동식물상의 반응을 기록했다. 그리고 조사 지역에서 산호와 석회화 생명체가 거의 없다는 것을 확인했다. 해당 지역의 생물 다양성이 적어진 것이다.

플리머스대학 해양생물학과 제이슨 홀 스펜서 교수는 "지난 300년에 걸쳐 사람에 의한 이산화탄소 배출로 인해 광범위한 피해가 발생했다"며 "이산화탄소 배출을 줄이지 않는다면 전세계 해양 시스템이 엄청난 타격을 입는 것은 자명한 일"이라고 설명했다.

6,600만년 전에 어떤 일이 발생했는가?

과학자들은 과거의 재난과도 같았던 사건을 통해 미래에 어떤 일이 발생할 수 있을지 가늠할 수 있다. 그리고 수백만 년 전, 거대한 소행성이 해양 생태계를 어떻게 파괴했는지 짐작할 수 있다.

약 6,600만년 전, 거대 소행성이 지금의 멕시코를 강타하자 수십 억 톤의 황이 대기 중으로 발산됐고 1마일 높이의 쓰나미가 일었으며 산불이 발생해 수백 마일로 확산됐다. 또한, 지진과 용암이 발생해 산성비가 내렸고 해양에서는 대규모 산성화가 발생했다. 

2080년까지 탄소 배출을 줄이지 않는다면 바다는 산성화가 진행될 것이다(사진=픽사베이)

이 때문에 해저에는 100마일 지름의 거대한 구멍이 생겼고 녹아 흐른 바위와 뜨거운 가스 때문에 기포가 올라왔다.

녹아버린 바위와 뜨거운 가스는 거의 산 하나 높이의 불기둥을 유발해 다시 바다로 산성비를 쏟아지게 했다. 이로 인해 공룡을 포함 거의 모든 육지 생명체와 해양 생명체가 멸종한 것이다. 

지구상의 생명체 중 75%가 당시 사라졌다. 그리고 당시의 바다는 급속하고 강렬한 산성화로 인해 몸살을 앓게 됐다. 동시에 소행성은 바다 먹이 사슬에도 피해를 입혀 멸종 사태가 연쇄적으로 촉발됐다.

그러나 어떤 해양종이 사라졌는지 오늘날까지 정확하게 알 수는 없다. 오늘날의 학자들은 소행성이 강타한 후 만들어진 침전물에 갇힌 화석을 연구할 뿐이다. 그리고 텍사스나 미시시피, 네덜란드의 동굴과 강, 심해 시추 현장에서 표본을 채취하고 있다.

그리고 소행성 충돌 후 100~1,000년 동안 해양 산성화가 급속히 진행됐고 pH가 0.25 가량 낮아졌다는 것을 확인했다. 연구팀은 화석화된 갑각류의 껍질을 보고 "충돌 후 껍질이 매우 얇아졌으며 부식된 것을 알 수 있다"고 말했다.

해양 생명체 대량 멸종, 다시 일어날 수 있어

탄소 배출이 2080년까지 줄어들지 않는다면, 지구의 바다는 다시 산성화가 발생할 수 있다. 그 결과 산호 같은 해양종은 만들어지는 것보다 더욱 빠른 속도로 부식될 수 있다. 바다 산성화는 해양 생명체의 대량 멸종을 다시 유발할 수 있다. 

현재, 지구상의 바다는 기후 위기로 인해 다시 산성화가 진행되고 있다. 해양에서 석탄과 석유, 가스의 연소로 인해 배출되는 탄소를 흡수하게 된다면 "생태학적 붕괴" 위험이 초래되는 것이다.

따라서 현재 인류가 직면하고 있는 환경적 문제는 가능한 한 빠른 시일 안에 해결하는 것이 중요하다. 그렇지 않은 경우, 과거에 그랬던 것처럼 해양 생명체뿐만 아니라 지구상의 모든 생명체의 대량 멸종 시대에 직면하게 될 것이다.

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