지구 수중 산소 농도는 연못에서 바다에 이르기까지 빠르고 극적으로 감소하고 있습니다. GEOMAR를 활용한 국제 연구의 저자들은 오늘 Nature Ecology & Evolution에 발표된 연구 결과를 통해, 점진적인 산소 손실은 생태계뿐만 아니라 사회 여러 계층의 생계와 지구 전체에 위협이 된다고 밝혔습니다.
그들은 지구적 감시, 연구 및 정치적 조치에 집중하기 위해 수역의 산소 손실을 또 다른 행성적 경계로 인식해야 한다고 주장합니다.
산소는 지구 생명체의 기본 요건입니다. 물 속 산소 손실, 즉 수중 산소 결핍은 모든 생명체에 위협이 됩니다. 국제 연구팀은 지속적인 산소 결핍이 사회 구성원들의 생계와 지구 생명체의 안정성에 어떻게 중대한 위협이 되는지 설명합니다.
이전 연구에서는 행성 경계(planetary boundary)라고 불리는 일련의 전지구적 과정들이 행성의 전반적인 거주 가능성과 안정성을 조절하는 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 과정의 중요한 한계점을 넘으면 대규모의 갑작스럽거나 돌이킬 수 없는 환경 변화("티핑 포인트")의 위험이 증가하고 지구의 회복력과 안정성이 위협받게 됩니다.
9가지 행성 경계에는 기후 변화, 토지 이용 변화, 그리고 생물다양성 손실이 포함됩니다. 새로운 연구의 저자들은 수중 산소 결핍이 다른 행성 경계 과정에 반응하고 이를 조절한다고 주장합니다.
뉴욕주 트로이에 있는 렌셀러 폴리테크닉 연구소의 로즈 교수는 "수중 산소 결핍을 지구 경계 목록에 추가하는 것이 중요합니다."라고 말했습니다. "이는 수생 생태계와 나아가 사회 전반을 돕기 위한 전 세계적인 모니터링, 연구, 정책 노력을 지원하고 집중하는 데 도움이 될 것입니다."
하천과 강, 호수, 저수지, 연못에서부터 하구, 해안, 대양에 이르기까지 모든 수생 생태계에서 용존산소 농도는 최근 수십 년 동안 급격하고 상당히 감소했습니다.
호수와 저수지는 1980년 이래로 각각 5.5%와 18.6%의 산소 손실을 겪었습니다. 바다는 1960년 이래로 약 2%의 산소 손실을 겪었습니다. 이 숫자는 작아 보이지만, 바다의 부피가 크기 때문에 막대한 양의 산소가 손실되었음을 나타냅니다.
해양 생태계 또한 산소 고갈에 있어 상당한 변동성을 경험해 왔습니다. 예를 들어, 캘리포니아 중부 연안의 중층수는 지난 수십 년 동안 산소의 40%를 잃었습니다. 산소 고갈로 영향을 받는 수생 생태계의 규모는 모든 유형에 걸쳐 급격히 증가했습니다.
공동 저자이자 GEOMAR 헬름홀츠 해양 연구 센터의 해양 생물지화학 모델링 교수인 안드레아스 오슐리스 박사는 "수생 산소 손실의 원인은 온실가스 배출로 인한 지구 온난화와 토지 이용으로 인한 영양소 유입입니다."라고 말했습니다.
수온이 상승하면 물 속 산소의 용해도가 감소합니다. 또한 지구 온난화는 수층의 성층화를 촉진하는데, 밀도가 낮고 염도가 낮은 따뜻한 물이 그 아래의 차갑고 염도가 높은 심해 위에 놓이기 때문입니다.
"이로 인해 산소가 부족한 심층수와 산소가 풍부한 표층수의 교환이 방해받습니다. 또한, 육지에서 유입되는 영양염류는 녹조 현상을 촉진하는데, 이는 더 많은 유기물이 침전되어 심층수 미생물에 의해 분해됨에 따라 더 많은 산소가 소모되는 결과를 초래합니다."
물고기, 홍합, 갑각류가 더 이상 생존할 수 없을 정도로 산소가 부족한 바다 지역은 생물체 자체뿐만 아니라 어업, 양식업, 관광, 문화적 관행과 같은 생태계 서비스도 위협합니다.
산소가 부족한 지역에서 미생물학적 과정은 아산화질소와 메탄과 같은 강력한 온실 가스를 점점 더 많이 생산하는데, 이는 지구 온난화를 더욱 심화시켜 산소 고갈의 주요 원인이 될 수 있습니다.
저자들은 다음과 같이 경고합니다. 우리는 수생 산소 결핍의 임계점에 접근하고 있으며, 이는 궁극적으로 여러 다른 행성의 경계에 영향을 미칠 것입니다.
로즈 교수는 "용존산소는 지구 기후 조절에 있어 해수와 담수의 역할을 조절합니다. 산소 농도를 개선하려면 기후 온난화와 개발된 지역에서 발생하는 유출을 포함한 근본 원인을 해결해야 합니다."라고 말했습니다.
"수중 산소 결핍 문제를 해결하지 못하면 궁극적으로 생태계뿐만 아니라 경제 활동과 전 세계 사회에도 영향을 미칠 것입니다."
수생 산소 결핍 추세는 지구 경계선을 늦추거나 심지어 완화하기 위한 변화를 촉구하는 명확한 경고이자 행동 촉구입니다.
수질 용존산소 센서
게시 시간: 2024년 10월 12일