미역-다시마 等서 排出되는 粘液質, 數千 年 炭素 가두는 ‘貯藏庫’ 機能
갯벌이 새 炭素吸收원으로 떠오르고 플랑크톤 生態系 攪亂 緩衝 役割
海洋生態系, 氣候問題 새 解法 注目
바닷속 褐藻類가 氣候變化 對應에 卓越한 能力을 갖췄다는 硏究 結果가 나왔다. 寫眞은 褐藻類가 바닷속에서 成長하고 있는 모습. 寫眞 出處 위키피디아
現實化되는 氣候變化의 危機 속에서 世界 各國이 炭素 純排出을 ‘제로’로 만드는 炭素中立을 위한 技術 開發에 힘을 쏟고 있다. 이를 위해 炭素 排出을 줄이는 것만큼이나 이미 輩出된 炭素를 없애는 努力도 重要하다는 指摘이 나오는 가운데 科學者들은 海洋의 役割에 注目하고 있다.
미역과 다시마 같은 褐藻類는 勿論이고 갯벌, 海洋 플랑크톤 等의 炭素 吸收 能力에 對한 硏究가 活潑히 이뤄지면서 海洋이 炭素中立을 위한 새로운 ‘게임 체인저’로 登場할 것이란 展望이 나온다.
○ 炭素 貯藏庫 役割, 褐藻類의 再發見
獨逸 막스플랑크硏究所 硏究팀은 褐藻類가 年間 約 5億5000萬 t의 二酸化炭素를 空氣 中에서 吸收한다는 分析 結果를 國際學術誌 美國國立科學院會報(PNAS) 26日子(現地 時間)에 公開했다. 獨逸이 한 해 排出하는 全體 溫室가스 約 7億4000萬 t의 約 74%에 該當하는 量이다. 特히 褐藻類가 내뱉는 粘液에 炭素가 많이 갇혀 있는데 이 粘液은 數百 年이 지나도 잘 分解되지 않아 炭素 貯藏庫 役割을 톡톡히 하는 것으로 나타났다.
硏究팀은 北유럽의 내해인 발트海에 分布하는 褐藻類人 ‘블來더랙’을 分析했다. 발트海를 包含해 北海와 大西洋, 太平洋 等地에 자라는 블來더랙은 3年 程度면 키가 2m에 達할 程度로 成長 速度가 빠르다. 空氣 속 二酸化炭素를 吸收하며 쑥쑥 자라는 셈이다.
이 過程에서 블來더랙은 吸收한 二酸化炭素의 3分의 1을 糖質 排泄物 形態로 排出한다. 糖質 排泄物은 構造에 따라 다른 生物이 利用하거나 바다 바닥에 가라앉는다. 硏究팀은 排泄物의 折半假量을 차지하는 ‘푸코이단’이라는 物質에 注目했다. 푸코이단은 褐藻類에서 抽出되는 黃을 含有한 物質이다. 미역이나 다시마의 끈적거리는 粘液 成分이다.
硏究팀은 “푸코이단은 매우 複雜한 構造를 가져 다른 生物이 分解하기 어렵다”고 分析했다. 이 때문에 푸코異端에 包含된 炭素는 大氣로 還元되지 않는다. 짧게는 數百 年, 길게는 數千 年에 걸쳐 炭素를 貯藏하는 役割을 하게 된다는 說明이다.
硏究팀은 이런 分析을 根據로 褐藻類가 年間 1億5000萬 t의 炭素를 長期間 隔離하는 것으로 分析했다. 隔離되는 炭素의 孃을 二酸化炭素로 換算하면 約 5億5000萬 t이 된다. 硏究팀은 海域을 달리해 다른 褐藻類에 對한 追加 硏究도 進行할 計劃이다.
○ 갯벌, 플랑크톤 等 새로운 炭素吸收원 負傷
갯벌도 새로운 炭素吸收원으로 떠오르고 있다. 김종성 서울대 地球環境科學部 敎授 硏究팀은 國內 갯벌이 年間 26萬 t의 二酸化炭素를 吸收한다는 分析을 2021年 6月 國際學術誌 ‘綜合環境科學會지’에 公開했다. 年間 乘用車 11萬 臺가 내뿜는 二酸化炭素의 量과 같다.
硏究팀 分析에 따르면 갯벌엔 이미 約 1300萬 t의 炭素가 貯藏돼 있다. 金 敎授는 “炭素中立이란 側面에서 갯벌의 價値를 科學的으로 糾明한 世界 첫 硏究 結果”라며 “갯벌이 새로운 炭素吸收원이 될 수 있다”고 말했다.
바닷속 플랑크톤이 氣候變化 被害를 막는 防禦膜이란 硏究도 最近 나왔다. 악셀 팀머만 基礎科學硏究院(IBS) 氣候物理硏究團長 硏究팀과 美國 하와이大 硏究팀은 地球 溫暖化에도 플랑크톤의 生産性이 約 5% 增加했다는 硏究 結果를 이달 22日 國際學術誌 ‘사이언스 어드밴시스’에 公開했다. 生産性이 增加한다는 것은 그만큼 플랑크톤이 吸收하는 二酸化炭素의 量이 늘어난다는 것이다. 地球 溫暖化로 플랑크톤의 먹이가 줄어 生産性이 떨어질 것이란 旣存의 豫想을 깨는 硏究 結果다.
硏究팀은 旣存의 豫想이 플랑크톤의 ‘營養 吸收 調節 能力’을 考慮하지 않았다는 點을 파고들었다. 지난 30年間 蒐集된 플랑크톤 資料에 따르면 먹이가 枯渴된 時期에도 플랑크톤의 生産性이 일정하게 維持된 것으로 觀測됐다. 플랑크톤이 人(P) 代身 黃(S)을 光合成에 使用하며, 營養念 不足 環境에 適應했기 때문이라는 分析이다. 生産性이 强化되면 바다는 大氣로부터 더 많은 二酸化炭素를 吸收하기 때문에 氣候變化를 緩和하는 效果도 確認됐다.
팀머만 團長은 “플랑크톤이 氣候變化에 影響을 받지 않는다는 것은 아니지만, 氣候變化에 따른 全 地球的 規模의 바다 生態系 變化에서 攪亂을 막는 緩衝 作用을 하는 것으로 確認됐다”고 밝혔다.
고재원 동아사이언스記者 jawon1212@donga.com
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