지구 온난화 해결사? 오히려 온난화 20% 증폭…식물성 플랑크톤의 '두 얼굴'

동물성 플랑크톤의 먹이로, 해양 생태계 유지에 중요한 위치를 차지하고 있는 식물성 플랑크톤은 광합성을 통해 성장하기 때문에 대기 중 이산화탄소(CO₂)를 흡수해 지구 온난화 문제 해결에 도움을 줄 것으로 예상돼 왔다.

하지만 지구 온난화로 북극 얼음이 녹으면서 늘어나는 식물성 플랑크톤이 오히려 북극의 온난화를 20% 정도 증폭시킨다는 연구결과가 나와 학계에 비상한 관심을 끌고 있다.

그동안 ‘지구 온난화 해결사’로 조명받아 온 식물성 플랑크톤의 ‘두 얼굴’을 밝혀낸 것으로 새로운 지구 온난화모델을 제시한 것으로 평가 받는다.

포스텍 환경공학부 국종성 교수와 독일 막스플랑크 기상학연구소, 한국해양과학기술원 공동 연구팀은 이 같은 연구결과를 미국 ‘국립과학원회보(PNAS)’ 최신호에 발표했다고 20일 밝혔다.

이번 연구는 그동안 지구 온난화 연구에서 CO₂를 흡수해 온난화를 완화하는 요인으로 간주해 온 식물성 플랑크톤이 오히려 온난화를 가속할 수 있다는 것을 처음 온난화 모델에 반영한 것으로 PNAS의 ‘금주 주요 논문’ 중 하나로 선정됐다.

북극의 해빙(海氷)은 여름에 녹았다가 겨울에 다시 얼어붙는다. 얼음은 태양복사에너지를 반사하지만 얼음이 녹은 부분의 바닷물은 태양에너지를 흡수해 수온이 올라간다. 일단 한번 해빙이 녹으면 태양빛을 반사하는 양이 줄고 바닷물이 따뜻해지면서 얼음이 더 빠르게 녹는다.

해빙은 특히 지구 전체의 기상과 기후에 중요한 역할을 하고 있어 녹는 속도가 정상 범주를 벗어나게 되면 기상과 기후가 급격히 변하게 된다.

문제는 수온이 올라가면 물속 식물성 플랑크톤의 성장과 증식도 빨라진다는 점이다. 식물성 플랑크톤 속 엽록소는 태양복사에너지와 해양 표면층의 열을 흡수해 북극 온난화를 더욱 증폭시킬 수 있다.

연구팀이 실제로 1998∼2013년 북극해 지역별 해수면 온도와 해빙이 녹은 정도, 얼음이 녹아있는 기간, 바닷물 속 엽록소 변화 등을 분석한 결과 지역별 해수면 온도 상승 추세와 엽록소 변화 등이 거의 정확하게 일치하는 것으로 나타났다.

연구팀이 이를 토대로 시뮬레이션한 결과 식물성 플랑크톤의 역할로 인해 북극 온난화가 20%까지 증폭된다는 결론을 얻었다.

국종성 교수는 “현재 대부분의 기후 모형이 최근의 급격한 해빙 감소 및 북극 온난화 경향을 과소평가하고 있다”면서 “이번 연구는 식물성 플랑크톤의 효과를 고려해야만 보다 정확한 북극 기후변화와 지구 온난화 예측을 해 낼 수 있다는 보여준다”고 강조했다.

민태원 기자 twmin@kmib.co.kr


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