기술 의제

해양 산성화가 생태계를 미지의 영역으로 몰아가고 있습니까?

지난 12월 2019년 기후 회의 COP25 전 비디오 연설에서 칠레 환경 기후 장관인 Carolina Schmidt는 “시간이 얼마 남지 않았습니다”라고 강조했습니다. 그녀는 “해양 문제에 대한 세계적인 대응 없이 기후 변화에 대한 효과적인 글로벌 대응은 있을 수 없다”고 덧붙였다. 해양 문제는 해수면 상승 및 산소 손실에서 수온 상승 및 생태계 전반의 변화에 ​​이르기까지 광범위합니다. 기후 변화에 대한 정부간 패널(IPCC)의 해양 상태에 대한 특별 보고서는 우려되는 미래 경향을 특징으로 하고 있으며, 작년에 해양의 열은 사상 최고치를 기록했습니다.

해양 산성화는 해양 생태계의 완전성을 훼손합니다.

해양 산성화는 해양에서 점점 더 많은 탄소를 흡수하기 때문에 해양이 더욱 산성화되는 현상입니다. 인간이 만들어낸 배기가스로 인해 증가하고 있는 대기. 지난 200년 동안 그 총 배출량의 약 30%가 바다에 의해 잠식되어 왔으며 오늘날에도 해수는 여전히 연간 약 25%를 차지합니다.

해수 산성화는 바닷물이 대기로부터 흡수하는 CO2와 반응할 때 발생하며, 산성화를 유발하는 화학 물질을 더 많이 생성하는 동시에 해양 생물이 생존에 의존하는 탄산칼슘과 같은 중요한 미네랄을 감소시킵니다. .

해양의 평균 표면 산도는 수백만 년에 걸쳐 다소 안정했지만 지난 150년 동안 약 26퍼센트 증가했습니다. “1950년대까지는 매우 느리게 상승했지만 그 이후로 산성화 속도가 빨라졌습니다.”라고 CNRS 및 소르본 대학의 빌프랑슈 연구소의 연구 책임자인 장 피에르 가투소 박사는 말합니다. “인위적인 CO2 배출이 산성화의 주요 원인이기 때문에 미래 예측은 그 수준에 달려 있습니다. 평소와 같은 상황에서 해양 산성화는 2100년까지 150% 더 증가할 수 있습니다.”라고 Gattuso 박사는 덧붙입니다.

(9800807) pH가 떨어지면서 산성화 효과는 광범위한 해양 생태계 전반에 걸쳐 전 세계적으로 점점 더 많이 느껴집니다. Dan Laffoley 박사는 “세계는 육지와 대기에서 일어나는 일에 집착하는 것 같습니다. 지구상의 생명체가 지구상의 종의 98%를 차지하는 바다의 부류라는 사실을 깨닫지 못하고 있는 것 같습니다.”라고 말합니다. IUCN 세계 보호 지역 위원회의 해양 부의장이자 글로벌 해양 및 극지 프로그램의 해양 과학 및 보존 수석 고문입니다. “2004년에 [산성화에 대해] 예측했던 일이 2050년이나 2070년까지 걱정하지 않아도 될 일이 지금 일어나고 있습니다.”

물의 탄산 이온의 양을 줄이면 다양한 해양 동물이 보호 껍질을 만드는 데 필요한 필수 재료를 빼앗깁니다. 여러 연구에 따르면 홍합, 플랑크톤 또는 산호초는 위협을 받는 주요 종입니다.

열대 산호초 생태계는 해저의 0.1% 미만을 차지하지만 100만에서 900만 종 사이가 그 주변에 살고 있습니다. 과학자들은 탄산칼슘이 세기말까지 감소하여 열대 지방에서 산업화 이전 농도가 절반으로 줄어들 것이라고 예측하면서 산호가 건물에서 용해 모드로 전환할 수 있다고 우려하고 있습니다. 줄어들지는 않을지 모르지만, 해양 산성화만으로도 2100년까지 골격의 밀도가 20%까지 낮아질 수 있습니다. 산성화는 산호초를 약화시켜 표백을 유발하는 폭염과 경제 활동으로 인한 추가 압력에 직면하게 됩니다. “우리는 그들의 수리 메커니즘을 약화시키고 있습니다.”라고 Dr. Laffoley는 말합니다. 과학자들은 향후 20년 동안 산호초가 빠르게 퇴화되어 식량, 해안 보호 및 수입을 위해 산호초에 의존하는 5억 명의 생계에 어려움을 겪을 것이라고 말합니다.

산성화는 또한 새우, 랍스터, 게, 그루퍼, 도미와 같은 상업용 산호를 포함하여 수천 종의 중요한 서식지인 생물다양성 핫스팟인 북대서양의 산호와 같은 심해 산호에 영향을 미칩니다. . “골다공증이 뼈를 약화시키는 것과 같은 방식으로 그들의 골격이 침식되고 있습니다.”라고 Dr. Laffoley는 말합니다.

아직 완전히 이해되지 않은 현상

“해양 산성화가 특정 종에 미치는 영향에 대한 관찰이 있습니다.”라고 플리머스 해양 연구소의 생물 해양학자인 헬렌 핀들레이 박사는 말합니다. (PML), Copernicus Climate Change Service(C3S) 데이터 및 인프라를 사용하여 해양의 과거 및 미래 산성도를 추정합니다. 이러한 영향은 자연적으로 더 산성인 경향이 있는 심해가 표면으로 상승하여 지역적으로 산성화를 촉진하는 해양 지역과 더 자주 관련이 있다고 Findlay 박사는 설명합니다. 예를 들어, 산성수는 연어와 같은 어류의 중요한 먹이인 플랑크톤 바다 달팽이의 껍질을 손상시키거나 용해시킵니다.

그러나 연구에 따르면 종은 혼합된 방식으로 반응할 수 있습니다. 일부는 산성화와 해양 온난화의 혜택을 받을 수 있으며 점점 더 다른 종보다 먼저 나타날 수 있다고 IPCC 전문가들은 주장합니다. 생태계 전반에 걸쳐 미세한 해양 조류(또는 많은 해양 먹이그물의 기본 먹이인 식물성 플랑크톤)는 더 산성인 해수에서 고통을 받거나 번성할 수 있습니다. 코페르니쿠스 해양 서비스(Copernicus Marine Service)의 위성 데이터는 바다의 CO2 흡수와 해양 먹이 사슬이 어떻게 반응하는지 자세히 살펴볼 수 있습니다.

“코페르니쿠스 기후 변화(C3S) 해양, 연안 및 어업(MCF) 부문 정보 시스템(SIS) 프로젝트는 해양 산성화와 관련된 몇 가지를 포함하여 일련의 해양 환경 기후 영향 지표를 생성했습니다. 지표가 해양 응용 분야에서 어떻게 사용될 수 있는지를 보여주는 많은 도구”라고 PML의 선임 과학자인 Dr. James Clark은 말합니다. “프로젝트의 주요 목표는 유럽의 기후 변화 적응 전략 및 완화 정책을 지원하는 제품 세트를 생산하는 것입니다. C3S-MCF 프로젝트의 지표가 C3S 기후 데이터 저장소에 통합되고 있으며 앞으로 몇 주 안에 가동될 것으로 예상됩니다.”

생물다양성에 대한 영향

동일한 현상의 효과는 지역에 따라 다른 면을 가질 수 있습니다. 2000년대 중반까지 미국 태평양 북서부에서는 산성화된 물의 영향을 받은 유생이 부화장에서 극적인 굴 폐사를 목격하기 시작했습니다. 중요한 연안 조개 산업이 큰 타격을 입었습니다. 캐나다에서 과학자들은 태평양 연안의 산성화가 점점 더 독성이 강한 조류에 자리를 내주고 조개류를 손상시키며 심지어 물고기, 바닷새 및 해양 포유류에 영향을 줄 것으로 예상합니다. 그들은 또한 물고기를 죽이는 한 종의 조류가 더 산성인 물에서 더 많은 영토를 차지하여 지역 연어 양식업을 위협할 것으로 예상합니다.

유럽에서는 프랑스, ​​이탈리아, 스페인, 영국과 같은 대서양 연안의 대형 연체 동물 생산업체가 금세기 말까지 산성화 영향으로 가장 큰 피해를 입을 것으로 예상됩니다. 최근 해양 모니터링 지표에 해수의 pH를 포함시킨 코페르니쿠스 해양 서비스의 데이터는 유럽 해역에서 산성화가 어떻게 진행되는지에 대한 더 나은 이해를 얻기 위해 연구자들이 사용합니다.

(7) 2080년대까지 껍질을 만드는 화학 물질을 잃게 될 것입니다. 그럼에도 불구하고 북극의 해양 산성화는 가혹한 연구 조건으로 인해 산발적으로 측정되었을 뿐입니다. “우리가 알고 있는 것은 북극해가 자연적으로 더 산성이라는 것입니다. 모든 가스와 마찬가지로 CO2는 찬물에서 훨씬 빨리 용해되기 때문입니다. 우리는 북극 바다 표면의 약 10%에서 pH가 너무 낮아 물이 조개껍데기가 있는 유기체를 부식시킬 수 있다고 우려하고 있습니다.”라고 Gattuso 박사는 말합니다.

생물체 및 생태계 서비스에 대한 string. 평상시처럼(RCP8.5) CO2 배출 시나리오.

“문제는 우리가 바다의 기능을 변경함으로써 실제로 문제를 요구하고 있다는 것입니다.”라고 Laffoley 박사는 강조합니다. 산성화, 해양 온난화 및 수중 산소 손실의 혼합이 전체 시스템을 약화시키고 제대로 이해되지 않은 결과를 초래합니다. “바다로 흘러가는 탄소와 열의 규모와 양은 정말 입이 떡 벌어질 정도입니다. 해결보다 축적하는 게 문제”라고 말했다.

산성화가 생태계에 미치는 영향을 역전?

“우리는 이미 배출되는 CO2의 양을 통해 현재 수준 이상으로 해양 산성화에 전념했습니다”라고 Findlay 박사는 말합니다. “유일한 확실한 접근 방식은 CO2 배출을 완화하는 것입니다.”라고 Gattuso 박사는 말합니다. “산업화 이전으로 돌아가려면 오랜 시간이 걸리겠지만 해양 산성화는 막을 수 있습니다.”

과학은 해결책을 모색하고 있지만 생태계와 해양 과정에 미치는 영향은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 일부 해양 기반 기후 변화 수정은 해양 산성화를 직접적으로 목표로 하지 않는 반면, 다른 것들은 탄소를 차단하는 데 그다지 효율적이지 않을 수 있습니다. 그러나 Findlay 박사는 “대조류, 해초층, 맹그로브 숲 등을 어떻게 탄소를 저장하고 지역적으로 해양 산성화를 완화할 수 있는지 조사하기 위해 더 많은 연구가 진행되고 있습니다”라고 말합니다.

생태계에 대한 압력을 완화하기 위해 어업을 조정하는 것도 해양 산성화와 함께 살아가는 방법을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, C3S와 PML은 어류 자원이 어떻게 변하고 어업에 의존하는 산업과 사람들이 적응해야 하는지를 예측하기 위해 유럽 바다에 대한 기후 변화의 잠재적 영향에 대한 모델의 말과 종 정보를 결합하고 있습니다. Clark 박사는 “C3S 데이터는 일부 어종의 수 증가와 같은 기회 영역과 어류 자원 감소와 같은 위험을 식별하는 데 사용될 것”이라고 말했습니다. “결과적으로 이 부문은 지속 가능한 어업 관행을 계획함으로써 기후 변화의 영향을 완화할 수 있을 것입니다.”

긴급 보존이 필요한 바다 부분을 식별하는 것은 생태계가 산성화를 완화하는 데 도움이 될 수도 있습니다. 전문가들은 보호 구역을 생성하거나 확장해야 하는 위치를 찾기 위해 중요한 해양 생태계를 매핑하고 있습니다. Laffoley 박사는 “저희가 부담을 덜 수 있는 장소를 가질 수 있기 때문에 해양 지역이 CO2 배출량을 줄이는 동안 직면하는 문제를 극복할 수 있는 최고의 희망을 제공합니다”라고 말합니다.

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