북대서양 식물성 플랑크톤 개체수는 산업 시대 이후 안정적으로 유지되어 왔으며 새로운 연구 결과는 감소에 대한 이전 연구와 모순되며 북대서양 식물성 플랑크톤 감소에 대한 보고는 크게 과장되었을 가능성이 있습니다. 남극 대륙의 빙하 코어를 사용한 잘 알려진 2019년 연구에 따르면 산업 시대에 북대서양의 해양 생산성이 10% 감소했으며, 이러한 추세는 걱정스러울 정도로 계속될 것 같습니다.

800년 전의 빙하 코어를 분석한 워싱턴 대학의 연구에 따르면 북대서양의 식물성 플랑크톤 개체수는 산업 시대 이후 안정적으로 유지되었습니다. 이번 발견은 식물성 플랑크톤의 대규모 감소에 대한 이전 가정에 도전하고 산업 오염물질이 대기 화학에 미치는 영향을 강조합니다.

그러나 워싱턴 대학이 주도한 새로운 연구에 따르면 해양 생태계 전체의 큰 유기체가 의존하는 북대서양의 해양 식물성 플랑크톤이 생각보다 더 안정적일 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 800년 전으로 거슬러 올라가는 얼음 코어에 대한 팀의 분석은 보다 복잡한 대기 과정이 최근 추세를 설명할 수 있음을 시사합니다.

이번 연구는 최근 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 게재됐다.

위성은 광합성을 위해 엽록소를 사용하는 유기체에서 엽록소의 반사를 감지할 수 있습니다. 이 이미지는 북대서양의 식물성 플랑크톤이 해류와 함께 소용돌이칠 때 반사되는 모습을 보여줍니다. 이전의 얼음 코어 연구에서는 북대서양의 식물성 플랑크톤이 19세기 중반 이후 10% 감소했다고 제안했지만, 새로운 연구에서는 이러한 식물성 플랑크톤 개체수가 안정적으로 유지되었을 수 있음을 발견했습니다. 출처: NASA

식물성 플랑크톤이라고 불리는 작은 부유 광합성 유기체는 해양 생태계의 기초를 형성합니다. 이 작은 생물은 지구 전체에도 중요하며, 지구 대기에 있는 산소의 약 절반을 생산합니다.

식물성 플랑크톤은 계산하기 어렵기 때문에 과학자들은 그 양을 측정하기 위해 다른 방법을 시도해 왔습니다. 식물성 플랑크톤은 해변에 독특한 냄새를 주는 악취 가스인 황화디메틸을 방출합니다. 공기 중에 들어가면 황화디메틸은 메탄술폰산(또는 MSA)과 황산염으로 전환됩니다. 이 물질은 결국 땅이나 눈으로 떨어져서 얼음 코어를 과거 인구를 측정하는 방법으로 만듭니다.

베키 알렉산더(Becky Alexander)가 워싱턴 대학 플라즈마 연구소의 냉동고에 지난 세기의 대기 조건을 보존하는 빙상에서 뚫은 얼음을 들고 있습니다. 그녀의 팀은 그린란드 중앙의 빙하 코어를 분석하여 광합성 해양 유기체의 방출이 1800년대 중반 이후 안정적으로 유지되었음을 보여주었습니다. 출처: Mark Stone/워싱턴대학교

"그린란드 빙하 코어는 산업 시대에 MSA 농도가 감소했음을 보여주며, 이는 북대서양의 일차 생산성 감소의 신호로 생각됩니다"라고 워싱턴 대학교 대기 과학 박사 과정 학생인 제1저자 Ursula Jongebloed가 말했습니다. "그러나 그린란드 빙하 코어의 황산염에 대한 우리의 연구는 MSA만으로는 일차 생산성에 관한 모든 것을 말해주지 않는다는 것을 보여줍니다."

공장과 배기관에서도 1800년대 중반부터 황 함유 가스를 대기 중으로 배출해 왔습니다. 이들 가스는 황 원자의 형태가 약간 다르기 때문에 얼음 코어에서 해양 및 육상 소스를 구별할 수 있습니다.

새로운 연구는 1,200년부터 2006년까지 그린란드 중부의 얼음 코어에 있는 여러 황 함유 분자를 측정함으로써 이전 연구보다 한 단계 더 발전했습니다. 저자의 연구에 따르면 인간이 생성한 오염 물질이 대기의 화학적 구성을 변화시키는 것으로 나타났습니다. 이것은 차례로 식물성 플랑크톤에 의해 방출되는 가스의 운명을 변화시킵니다.

“빙핵을 연구하는 동안 우리는 산업 시대에 식물성 플랑크톤에 의한 황산염 생산량이 증가했다는 사실을 발견했습니다.”라고 Jongebloed는 말했습니다. "즉, 식물성 플랑크톤 유래 황산염의 동시 증가는 MSA 감소를 '상쇄'하며, 이는 식물성 플랑크톤 유래 황 배출이 일반적으로 안정적으로 유지되었음을 시사합니다."

워싱턴 대학 플라즈마 연구소의 Ursula Jongebloed는 안정 동위원소 질량 분석기라는 기계를 사용하여 그린란드 빙하 코어의 황 동위원소를 측정했습니다. 얼음 코어의 황 동위원소는 해양 식물성 플랑크톤, 화석 연료 연소 및 화산 배출을 포함한 황산염 공급원이 지난 몇 세기 동안 어떻게 변화했는지를 보여줍니다. 출처: MarkStone/워싱턴 대학교

이 균형을 계산에 포함시키면 식물성 플랑크톤 개체수는 1800년대 중반 이후 상당히 안정적인 것으로 보입니다. 그러나 연구자들은 해양 생태계가 여전히 여러 측면에서 위협을 받고 있다고 경고합니다.

"식물성 플랑크톤에 의한 MSA와 황산염 생산량을 동시에 측정하면 시간이 지남에 따라 해양 1차 생산자의 배출이 어떻게 변했는지 또는 변하지 않았는지에 대한 보다 완전한 그림을 얻을 수 있습니다."라고 워싱턴 대학교 대기과학과 교수인 수석 저자 Becky Alexander가 말했습니다.

"엽록소 측정과 같은 식물성 플랑크톤 풍부도에 대한 다른 독립적인 추정과 시간에 따른 대기 화학 및 기후 변화를 추정하는 데 도움이 되는 모델링 연구와 결합된 얼음 코어 측정은 과거에 해양 생산성이 어떻게 변했는지, 그리고 미래에 생산성이 어떻게 변할 수 있는지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다."

컴파일된 소스: ScitechDaily