5천500만 년 전 대형 화산 폭발 때보다 바다 산성화 더 빨리 진행

약 5천500만 년 전 대규모 화산 폭발로 수천 년에 걸쳐 탄소가 바다로 유입되면서 산성화로 해양 생물 종이 재앙적 타격을 받았는데, 현재 인류가 배출하는 탄소는 이보다 3~8배 더 빠르게 바다로 유입되며 훨씬 더 심각하다는 연구 결과가 나왔습니다.

미국 컬럼비아대학에 따르면 이 대학 라몽-도허티 지구관측소 연구진은 현재와 기후 상황이 가장 비슷한 '팔레오세-에오세 최대온난기'(PETM)의 해양 및 기후 조건을 분석해 이런 결과를 얻었다고 '국립과학원 회보'(PNAS) 최신호에 발표했습니다.

지구는 PETM 이전에 이미 온난화가 상당히 진행됐으며 PETM 때 이산화탄소(CO₂)가 급증하면서 기온이 섭씨 5~8도가량 더 올랐습니다.

당시 바다는 대기 중 탄소를 상당량 흡수하며 고도로 산성화돼 많은 해양 생물 종이 멸종했습니다.

연구팀은 PETM 때가 현재와 똑같은 상황은 아니지만 가장 비슷한 점을 고려해 CO₂ 급증에 지구가 어떻게 반응했는지를 확인하는 연구에 착수했습니다.

지금까지 PETM 해양 연구는 몇 안 되는 해양 화학 자료와 컴퓨터 모델을 통해 추정한 가정을 토대로 해왔습니다.

연구팀은 이를 극복하기 위해 산성도가 다른 바닷물 환경에서 껍데기를 가진 해양 플랑크톤의 일종인 '유공충'(Foraminifera)을 배양하는 새로운 접근법을 활용했습니다.

유공충이 서로 다른 바닷물 환경에서 성장하면서 붕소(B) 원소를 껍데기에 저장하는 것을 측정해 산성도가 높을수록 붕소 양이 줄어드는 것을 확인했으며, 이를 태평양과 대서양 해저에서 시추한 PETM 유공충 화석에 적용해 당시 바닷물의 산성도를 이전보다 정확히 파악할 수 있었습니다.

연구팀은 또 특정 탄소원과 관련된 탄소 동위원소를 가려내고 현재의 아이슬란드 주변에서 발생한 화산 폭발이 주요 원천이라는 점도 확인했습니다.

연구팀은 약 4천~5천 년간 지속한 것으로 추정된 탄소 급증으로 바다에 유입된 탄소가 최대 1경 4천900조t에 달했을 것으로 분석하면서 이는 이전에 갖고 있던 것의 3분의 2에 이르는 양이라고 추정했습니다.

연구팀은 현재 인류가 대기로 배출하는 CO₂는 PETM 때처럼 급증하고 있으며 이중 상당 부분은 바다가 흡수하고 있다면서 다른 점이 있다면 화산 폭발 때보다 훨씬 더 빨리 진행되고 있다는 것이라고 지적했습니다.

대기 중 CO₂ 농도는 1700년대에 280 ppm에서 현재 415 ppm으로 늘어났으며 이런 급증세는 계속되는 상황입니다.

연구팀은 바다가 CO₂를 상당 부분 흡수하지 않았다면 대기 중 농도는 훨씬 더 높아졌을 것이라면서 바다가 이를 흡수하면서 바닷물의 산성화가 급속히 진행돼 해양생물을 압박하기 시작했다고 밝혔습니다.

논문 공동저자인 컬럼비아대 지구환경과학과 베르벨 회니쉬 교수는 "탄소가 서서히 늘어나면 생물이 적응할 수 있지만 빨리 증가하면 큰 문제가 될 수 있다"면서 PETM 때 지금보다 훨씬 느리게 증가할 때도 많은 해양생물 종이 멸종했다고 지적했습니다.

그러면서 "과거에 정말로 무서운 일이 벌어진 것을 봤으며 이는 좋은 징조는 아니다"라면서 "우리는 과거를 능가하고 있으며 그 결과는 아마도 매우 심각할 것"이라고 덧붙였습니다.

(사진=Barbel Honisch/Lamont-Doherty Earth Observatory, 연합뉴스)