지구온난화로 늘어난 북극 미세조류가 온난화 늦춘다

조류 방출 가스가 구름 만들어 햇빛 차단
지구 기후변화 자정작용 처음 관측 증명

제플린지구대기감시소. 극지연구소 제공

국내연구진이 국제공동연구를 통해 지구온난화로 늘어난 북극의 미세조류가 지구의 온도를 낮춰 온난화를 늦춘다는 사실을 처음 밝혀냈다.

극지연구소는 30일 “박기태 선임연구원 연구팀과 포항공대, 스웨덴 스톡홀름대, 이탈리아 피렌체대, 노르웨이 극지연구소 등 국제공동연구팀이 북극 미세조류가 내뿜는 디메틸황(DMS)이라는 가스 상태의 황 성분이 구름입자를 만드는 과정을 최초로 확인했다”고 밝혔다. 생성된 구름은 지구로 들어오는 태양 에너지를 차단해 온난화를 늦추는 구실을 한다.

북극 미세조류가 내뿜는 디메틸황이 대기 중 구름응결핵으로 성장해 구름을 형성하는 과정 모식도. 극지연구소 제공

미세조류는 강이나 바다에 사는 단세포 식물로 광합성을 한다. 대기중 산소의 50%는 미세조류가 생산한다. 디메틸황은 주로 극지 바다에서 미세조류가 광합성을 할 때 만들어진다. 지구온난화로 북극 바다 얼음이 녹고 미세조류가 늘어나면서 디메틸황 방출량도 함께 증가하고 있다.

연구팀은 2010∼2019년 10년 동안 북위 79도에 위치한 노르웨이 니알슨과학기지촌의 제플린지구대기감시소에서 공기중 디메틸황의 농도 변화를 관측했다. 연구팀은 또 디메틸황이 구름을 형성하는 과정을 정밀하게 파악했다.

지구온난화로 늘어난 미세조류가 내뿜는 가스가 구름을 형성해 햇빛을 차단함으로써 온난화를 늦추는 구실을 한다는 사실이 처음 증명됐다. 북극 노르웨이령 스발바르제도에 위치한 뉘올레순과학기지촌(파란 원)에 있는 한국 다산과학기지 연구팀과 노르웨이 제플린지구대기감시소(빨간 원) 연구팀 등이 국제공동연구를 통해 밝혀냈다. 극지연구소 제공

디메틸황은 산화반응을 거치고 나면 나노미터 크기(10억분의 1미터)의 입자로 변해 주변의 수증기 등 다른 대기물질을 잡아당겨 구름을 만드는 구름 응결핵(구름씨)으로 자라났다.

극지연구소 연구팀과 제플린지구대기감시소 연구팀이 공동으로 자체 제작한 디메틸황 농도 측정장비. 극지연구소 제공

박기태 선임연구원은 “지구온난화로 극지방 디메틸황이 늘어나 지구온난화를 늦출 수 있다는 가설은 35년 전에 나왔다. 하지만 직접적인 증거를 제시하기는 연구팀이 처음이다”라고 설명했다. 극지연구소 연구팀은 제플린감시소와 함께 디메틸황을 정밀하게 관측하는 장비를 자체 제작해 미메틸황이 구름입자를 증가시킨다는 사실을 입증했다. 연구 논문은 국제 학술지 <지구 생물지질화학적 순환> 6월호에 실렸다.(DOI : 10.1029/2021GB006969)

박 연구원은 “지구는 수십억년 동안 항상성을 유지하기 위해 빙하기와 간빙기를 겪으면서 스스로 자정작용을 해왔다. 디메틸황의 역할도 이런 자정작용의 하나임을 증명한 것이다. 디메틸황에 의한 구름 생성이 인간 활동에 의해 야기된 현재의 지구온난화를 완화하는 데 도움이 될지, 또 얼마나 기여할지에 대해서는 추가 연구가 필요하다”고 말했다.

이근영 기자 [e-mail]