(This pteropod, or "sea butterfly", a type of marine snail, shows damage to its shell (jagged line radiating from center) due to acidic ocean waters. Credit: © National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA)
(The pteropod, or "sea butterfly", is a tiny sea creature about the size of a small pea. Pteropods are eaten by organisms ranging in size from tiny krill to whales. This pterapod shell dissolved over the course of 45 days in seawater adjusted to an ocean chemistry projected for the year 2100. Credit: © National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA, David Liittschwager)
지구 대기 중 이산화탄소 농도가 올라가면 영향을 받는 것은 지구 기후만이 아닙니다. 바다에 녹는 이산화탄소의 양이 많아지면서 바다 역시 산성화됩니다. 물론 과거 지구는 지금보다 이산화탄소 농도가 더 높았던 시기가 있었지만, 지금처럼 짧은 시간 내에 급격히 상승하는 경우는 드물었기 때문에 갑자기 산성도가 높아지면서 해양 생태계에 미치는 충격이 적지 않은 것입니다.
그 가운데 남극과 북극해는 낮은 온도 때문에 영향을 더 크게 받고 있습니다. 전 세계적인 수온 상승으로 인해 바닷물속 기체의 농도가 낮아지고 있지만, 극지방의 경우 아직도 상대적으로 수온이 낮은데다, 수온 상승을 상쇄하고도 남을 만큼 이산화탄소 농도가 급격히 높아지면서 산성화가 빨리 진행되기 때문입니다. 해양 산성화는 탄산칼슘 (calcium carbonate) 골격과 껍데기를 지닌 해양 무척추동물에 매우 치명적인 영향을 줄 수 있습니다.
베른 대학과 파리 고등사범학교의 연구팀 (Jens Terhaar from Bern and Lester Kwiatkowski and Laurent Bopp from the École normale supérieure in Paris)은 북극해의 실제 관측 데이터와 예측 모델을 기반으로 앞으로 21세기 동안 북극해가 예상보다 20% 더 많은 이산화탄소를 받아들일 수 있다고 주장했습니다. 이 주장이 옳다면 북극해의 산성화는 예상보다도 더 심각하게 진행할 우려가 있습니다. 그런데 이 연구와 상관없이 이미 북극해의 산성화가 위험한 수준에 도달했다는 보고들이 심심치 않게 나오고 있습니다.
유각익족류 (sea butterflies) 같은 탄산칼슘 껍데기를 지닌 작은 무척추동물이 그 대상으로 위의 사진에서 보듯이 작은 껍데기가 더 얇아지면서 훨씬 투명해지고 표면에 균열이 생기는 등 이상 소견이 관찰되고 있습니다. 만약 21세기 후반까지 지속적으로 이산화탄소 농도가 상승할 경우 이번 세기 말에는 두 번째 사진에서 볼 수 있는 것처럼 껍데기가 거의 사라져 멸종 위기에 몰릴 수 있습니다.
우리에게는 친숙하지 않은 생물이지만, 껍데기를 지닌 작은 무척추동물들은 해양 먹이사슬의 기초를 담당하는 중요한 생물입니다. 이들이 사라지면 먹이 사슬을 통해 연쇄적으로 수많은 해양 생물이 사라지거나 감소할 수 있습니다. 더 심각하게 진행하기 전에 우리가 해결책을 내놓아야 할 것입니다.
참고
Jens Terhaar et al, Emergent constraint on Arctic Ocean acidification in the twenty-first century, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2360-3
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