지구면적의 70.8%는 바다로 덮여 있습니다. 그런 만큼 지구 광합성의 상당 부분도 바다에서 일어납니다. 겉보기에는 바다에 식물이 많지 않은 것 같지만, 막대한 양의 식물성 플랑크톤이 여기서 광합성을 해 지구 전체의 탄소 순환에 큰 영향을 미치게 됩니다.
최근 MIT의 기후 과학자들은 저널 Limnology and Oceanography Letters에 해수 표면 온도 상승이 식물성 플랑크톤의 이산화탄소 제거 능력을 떨어뜨린다는 연구 결과를 발표했습니다. 연구팀에 의하면 지난 30년간 해수 표면 온도 상승으로 인해 해수 표층에 있는 식물성 플랑크톤의 이산화탄소 제거 능력이 1.5% 정도 감소했다고 합니다.
1.5%는 적은 수치 같지만, 연구팀에 의하면 이는 생각보다 큰 변화라고 합니다. 매년 500억 톤의 식물성 플랑크톤이 생성되고 이 가운데 60억 톤이 바다로 가라앉으면서 대기 중에서 이산화탄소를 제거하는 역할을 담당하기 때문입니다. 1.5%는 거의 1억 톤에 가까운 플랑크톤이 바다 밑으로 가라앉는 대신 남는다는 이야기로 그만큼 이산화탄소 제거 능력이 감소한다는 이야기로 해석될 수 있습니다.
대기 중의 이산화탄소는 다양한 경로를 통해서 순환되는 데 바다의 식물성 플랑크톤들은 광합성을 통해서 산소를 만드는 것 이외에도 이를 통해 획득한 탄소를 가지고 바다 밑으로 가라앉아 대기 중의 이산화탄소 농도를 장기적으로 떨어뜨리는 기능을 합니다. 이는 지각에서 나오는 탄소와 균형을 맞춰 지구 대기 중 이산화탄소 농도는 어느 정도 균형을 이루게 되지만, 최근에는 이 균형이 깨지고 있습니다.
연구팀은 1982년에서 2014년 사이 얻은 해수 3개의 샘플 데이터를 이용해서 표층 온도 상승이 플랑크톤의 탄소 순환에 미치는 영향을 조사했습니다. 이 플랑크톤은 낮은 기온에서 더 빨리 자라고 죽는 반면 높은 온도에서는 더 오래 살아남아 바다 밑으로 적게 가라앉는다는 사실이 밝혀졌습니다. 그 비율은 적어도 양으로 봤을 때는 무시할 수 없는 수준입니다.
바다의 온도가 오르면 사실 그 자체로 바다에 기체가 덜 녹기 때문에 이로 인해 이산화탄소 흡수 능력이 떨어지게 됩니다. 여기에 더해서 식물성 플랑크톤의 탄소 제거 능력도 줄어들면 점차 더 많은 이산화탄소가 대기 중 축적되게 될 것입니다. 이는 온도가 오를수록 더 심해지는 악순환을 겪게 됩니다.
아마도 이와 같은 기후 변화에도 식물성 플랑크톤 자체가 사라지지는 않을 것입니다. 하지만 지구 생태계 전반에 큰 변화가 일어나는 것은 막을 수 없을 것입니다.
참고
- B. B. Cael et al. How have recent temperature changes affected the efficiency of ocean biological carbon export?, Limnology and Oceanography Letters (2017). DOI: 10.1002/lol2.10042
- PHYS.ORG
