물고기야 고맙다…이산화탄소를 줄여준다니

[이근영의 기상천외한 기후이야기]
배변 등 통해 CO₂ 연 16억톤 해저로 격리
2019년 세계 연간 배출량 364억톤의 4.6%
작년 코로나19 영향 감소량 24억톤과 비슷

미국 캘리포니아 샌타바버라 해협에서 채취한 물고기 배변과 분비물들. 미국 럿거스대 제공

물고기들은 배변과 호흡 등을 통해 한해 16억톤의 이산화탄소를 심해로 가라앉혀 기후변화에 기여하는 것으로 나타났다.

미국 럿거스대 연구팀은 물고기들이 배변과 호흡 및 여타 분비물을 통해 한해 대략 16억5천만톤의 탄소를 해결한다는 분석을 내놓았다. 이는 해양 표층수에서 심해로 가라앉는 탄소의 16%를 차지하는 양이다. 2019년 세계 연간 이산화탄소 배출량 364억4천만톤의 4.6%에 해당하고, 코로나19 봉쇄로 줄어든 24억톤과 거의 맞먹는다.

물고기들에 의한 이산화탄소 침강은 지구의 생물학적 펌프 과정에서 핵심적인 부분이다. 생물학적 펌프란 해양 표층수에 녹아 있는 용존탄소가 생물학적 현상에 의해 심층수로 이동하는 현상을 말한다. 그레이스 사버 럿거스대 환경생물학부 교수는 “이 현상에 대한 정밀한 자료를 확보하는 것은 기후변화와 해산물 어획량이 탄소순환에서 물고기 역할에 끼치는 영향을 이해하는 데 도움일 될 것”이라며 “이번 연구는 탄소순환에서 물고기의 영향을 계량한 첫 시도”라고 말했다. 사버 교수는 “다만 약 16%의 기여라는 연구팀 추정에는 불확실성이 적지 않아 향후 연구에서 좀 더 정밀한 분석이 필요하다”고 했다. 연구팀 논문은 국제학술지 <호소와 해양학> 최근호에 실렸다.(DOI : 10.1002/lno.11709)

물고기들은 배변과 호흡, 여타 분비물을 통해 연간 16억톤의 이산화탄소를 해저로 침강시키는 것으로 분석됐다. ‘호소와 해양학’ 제공

태양빛이 투과되는 약 200m 수심까지의 유광대에서 물고기로부터 배출된 탄소물에는 침전 분립(배설물 입자), 무기탄소입자(탄산칼슘 미네랄), 용존 유기탄소, 호흡에 의한 이산화탄소 등이 포함된다. 이산화탄소는 광합성이 이뤄지는 유광대에서 식물성플랑크톤에 의해 고정된다. 이 유기탄소는 입자로 가라앉거나 동물성 플랑크톤과 물고기에 의해 수직 이동해 심해로 이동한다. 또 용존이나 입자 상태로 대류-확산을 통해 이동하기도 한다. 유광대 아래로 입자가 침전되면 중층표영대(200~1000m 깊이)의 박테리아나 동물성플랑크톤, 물고기에 의해 섭취되거나 호흡된다.

해양은 지구 탄소순환에서 지구온난화 및 기후변화와 관련한 주요 온실가스인 이산화탄소를 대기와 교환함으로써 지구 생명을 유지하는 중요한 구실을 한다. 해양에서 흡수한 이산화탄소는 바다 표층의 작은 단세포 식물인 식물성 플랑크톤(조류)에 넘겨진다. 조류나 물고기 분립, 여타 유기물들이 침전할 때 생물학적 펌프라는 중요한 과정을 통해 이 유기탄소는 표층수에서 심해로 옮겨질 수 있다. 물고기들이 날마다 표층수와 심해로 주야이동하는 것은 분립 및 호흡물질과 더불어 유기탄소 입자를 이동시키는 데 기여한다.

사버 교수는 “태양빛이 닿는 해저까지 침전된 탄소는 유기탄소가 생성된 위치와 수심에 따라 수백 년 이상 심해에 격리돼 축적된다”며 “이런 자연적인 과정을 통해 이산화탄소 발생원의 균형이 유지된다”고 말했다.

이근영 기자 [e-mail]