연못에서부터 바다에 이르기까지 지구상의 모든 수역에서 산소 농도가 급격하고 심각하게 감소하고 있습니다. GEOMAR이 참여한 국제 연구팀이 오늘 Nature Ecology & Evolution에 발표한 내용에 따르면, 이러한 산소 손실은 생태계뿐만 아니라 사회 구성원들의 생계와 지구 전체를 위협합니다.
그들은 수역의 산소 손실을 또 다른 지구적 한계로 인식하여 전 세계적인 감시, 연구 및 정치적 조치에 집중해야 한다고 주장합니다.
산소는 지구상의 생명에 필수적인 요소입니다. 물 속 산소 손실, 즉 수중 탈산소화는 모든 생명체에 위협이 됩니다. 국제 연구팀은 현재 진행 중인 탈산소화가 사회 구성원들의 생계와 지구 생명체의 안정성에 얼마나 큰 위협이 되는지 설명합니다.
이전 연구에서는 지구의 전반적인 거주 가능성과 안정성을 조절하는 일련의 지구적 규모의 과정, 즉 행성 경계를 밝혀냈습니다. 이러한 과정에서 임계점을 넘어서면 대규모의 급격하고 돌이킬 수 없는 환경 변화("티핑 포인트")의 위험이 증가하고 지구의 회복력과 안정성이 위협받게 됩니다.
9가지 지구 경계에는 기후 변화, 토지 이용 변화, 생물 다양성 손실이 포함됩니다. 이번 연구의 저자들은 수중 산소 감소가 다른 지구 경계 과정에 반응하는 동시에 이를 조절한다고 주장합니다.
"수중 산소 부족 현상을 지구 환경 한계 목록에 추가하는 것이 중요합니다."라고 이번 논문의 주저자인 뉴욕주 트로이의 렌셀러 공과대학 로즈 교수는 말했습니다. "이는 전 세계적인 모니터링, 연구 및 정책 노력을 지원하고 집중하는 데 도움이 될 것이며, 궁극적으로 우리 사회 전체에 이롭습니다."
하천, 강, 호수, 저수지, 연못에서부터 하구, 해안, 그리고 대양에 이르기까지 모든 수생 생태계에서 용존 산소 농도는 최근 수십 년 동안 급격하고 상당한 수준으로 감소했습니다.
호수와 저수지는 1980년 이후 각각 5.5%와 18.6%의 산소 손실을 경험했습니다. 해양은 1960년 이후 약 2%의 산소 손실을 겪었습니다. 이 수치는 작아 보일 수 있지만, 해양의 방대한 부피를 고려하면 상당한 양의 산소 손실을 의미합니다.
해양 생태계 또한 산소 고갈에서 상당한 변동성을 보여왔습니다. 예를 들어, 캘리포니아 중부 연안의 중층수는 지난 수십 년 동안 산소량이 40% 감소했습니다. 산소 고갈의 영향을 받는 수생 생태계의 규모는 모든 유형에 걸쳐 급격히 증가했습니다.
"수중 산소 손실의 원인은 온실가스 배출로 인한 지구 온난화와 토지 이용으로 인한 영양물질 유입입니다."라고 공동 저자인 안드레아스 오슐리스 박사(GEOMAR 헬름홀츠 킬 해양 연구 센터 해양 생지화학 모델링 교수)는 말합니다.
"수온이 상승하면 물 속 산소의 용해도가 감소합니다. 또한, 지구 온난화는 수층의 성층화를 심화시키는데, 이는 밀도가 낮고 염도가 낮은 따뜻한 물이 아래쪽의 차갑고 염도가 높은 심층수 위에 존재하게 되기 때문입니다."
"이는 산소가 부족한 심층수와 산소가 풍부한 표층수 사이의 물질 교환을 방해합니다. 또한 육지에서 유입되는 영양분은 조류 번식을 촉진하고, 이로 인해 더 많은 유기물이 가라앉아 심층 미생물에 의해 분해되면서 산소 소비량이 증가합니다."
산소가 너무 부족하여 물고기, 홍합, 갑각류가 더 이상 생존할 수 없는 해역은 해당 생물체 자체뿐만 아니라 어업, 양식업, 관광 및 문화 활동과 같은 생태계 서비스에도 위협이 됩니다.
산소가 부족한 지역의 미생물 활동은 아산화질소와 메탄과 같은 강력한 온실가스를 점점 더 많이 생성하며, 이는 지구 온난화를 더욱 가속화하고 결과적으로 산소 부족의 주요 원인이 될 수 있습니다.
저자들은 다음과 같이 경고합니다. 우리는 궁극적으로 여러 다른 지구적 한계에 영향을 미칠 수 있는 수중 산소 부족의 임계점에 접근하고 있습니다.
로즈 교수는 "용존 산소는 지구 기후를 조절하는 데 있어 해수와 담수의 역할을 관장합니다. 산소 농도를 개선하려면 기후 온난화와 개발 지역에서 발생하는 유출수를 포함한 근본적인 원인을 해결해야 합니다."라고 말합니다.
"수중 산소 부족 문제를 해결하지 못하면 궁극적으로 생태계뿐만 아니라 경제 활동 및 전 세계 사회에도 영향을 미칠 것입니다."
수중 산소 감소 추세는 분명한 경고이자 행동 촉구이며, 이는 지구적 한계를 늦추거나 완화하기 위한 변화를 촉발해야 합니다.
수질 용존산소 센서
게시 시간: 2024년 10월 12일