[과학·환경] 따뜻해진 바다, 치명적인 메탄 급증의 '도화선' 될 수 있다

어디까지 더워질 것인가

지구 온난화로 인해 해수 온도가 상승함에 따라, 바다가 기존에 알려지지 않았던 방식으로 메탄을 방출하여 기후 변화를 가속화할 수 있다는 연구 결과가 발표되었습니다. 미국 로체스터 대학교(University of Rochester) 연구팀은 최근 '미국 국립과학원회보(PNAS)'에 게재한 논문을 통해, 해양 미생물이 영양분이 부족한 환경에서 메탄을 생성하는 과정을 규명하고 이것이 위험한 기후 피드백 루프(Feedback loop)를 형성할 수 있다고 경고했습니다.

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1. 산소가 풍부한 바다에서 메탄이 발생하는 이유

전형적으로 메탄은 습지나 심해 퇴적물처럼 산소가 없는 환경에서 생성되는 것으로 알려져 왔습니다. 하지만 과학자들은 산소가 풍부한 대양 표층수에서도 메탄이 방출되는 현상을 보며 오랫동안 의구심을 품어왔습니다.

• 인산염 결핍이 '조절 손잡이': 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션과 전 세계 데이터를 결합한 결과, 특정 미생물들이 필수 영양소인 '인산염'이 부족할 때 유기물을 분해하며 메탄을 생성한다는 사실을 발견했습니다.
• 통념의 변화: 이 발견은 산소가 풍부한 바다에서도 인산염 수치가 낮다면 광범위하게 메탄이 발생할 수 있음을 의미합니다.

2. 온난화가 초래하는 영양분 차단 현상

지구 온난화는 바다 표면부터 온도를 높이며 해수층 사이의 밀도 차이를 키우고 있습니다.

• 수직 혼합 정체: 표층수가 따뜻해지면 심해의 영양분이 위로 올라오는 '수직 혼합' 과정이 방해를 받게 됩니다.
• 미생물의 메탄 생성 조건 형성: 혼합이 줄어들면 표층수의 인산염은 더욱 고갈되고, 이는 메탄 생성 미생물이 활동하기에 최적의 조건을 만들어 줍니다.

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3. 기후 모델의 '누락된 고리'와 피드백 위험

가장 큰 문제는 이러한 메탄 방출이 다시 온난화를 부추기는 악순환을 만든다는 점입니다.

• 악순환의 고리: 바다가 따뜻해지면 메탄 배출이 늘어나고, 강력한 온실가스인 메탄은 다시 지구 온도를 높여 바다를 더 뜨겁게 만듭니다.
• 예측 모델 보완 시급: 현재 대부분의 주요 기후 모델에는 이러한 해양 미생물의 메탄 피드백 메커니즘이 포함되어 있지 않습니다.

로체스터 대학교의 토마스 웨버(Thomas Weber) 교수는 "이번 연구는 환경 변화와 자연적인 온실가스 배출원 사이의 상호작용을 간과해 온 기존 기후 예측의 핵심 공백을 메우는 데 도움이 될 것"이라며, 기후 변화의 속도를 정확히 이해하기 위해 이 과정을 모델에 반영하는 것이 시급하다고 강조했습니다.

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