해양산성화(ocean acidification)란?

몇 십 년 만에 겨울 최고기온 갱신, 여름 장기화, 황사증가, 집중호우 등과 같은 기후변화현상은 더 이상 낯설거나 놀라운 주제가 아니다. 그 만큼 우리는 기후변화에 대해 인식하고 있으며 실생활에서 경험하고 있기 때문이다.

해양은 어떠한가, 지구온난화의 여파로 수온 상승과 해수면 상승 등이 수반되고 있으며, 더불어 수산자원의 분포와 어획량도 변하고 있다. 동해안에서 명태를 찾는다는 표어는 웬만한 사람들은 다 아는 이야기이다.

산업혁명 이후 인간활동으로 발생한 대기 이산화탄소의 증가는 지구온난화를 비롯한 기후변화와 더불어, 해양의 해수면 높이, 수온, 열함량을 상승시키고 있으며, 북극해 해빙면적과 해양의 수소이온농도(pH)는 점점 감소시키고 있다.

해양산성화는 지구온난화의 주범인 이산화탄소가 해양으로 녹아 들어갈 때 발생하는 화학반응들로 인해 해수의 pH가 낮아지는 것을 포괄적으로 표현한다. 산업혁명 이전보다 해수 pH는 이미 0.1만큼 낮아져 8.1이 됐으며, 지금과 같은 수준으로 이산화탄소 방출이 계속되고 해양이 계속 흡수한다면 2100년에 pH는 7.6-7.8 수준이 될 것으로 예상하고 있다(IPCC, 2007).

해양의 산성화라고 칭하기엔 pH의 변화가 사소해 보일 수 있으나, pH가 1단위 감소하는 것은 산도를 측정하는 수소이온(H+)의 농도가 10배 증가하는 것이고, pH가 0.1 단위 감소하는 것은 수소이온이 약 30% 증가하는 것이다.

해양의 화학적인 상태를 가늠하는 기본 인자인 pH는 모든 원소의 조성, 분화, 반응에 밀접하게 관여하며, 결국 해양생물들의 생리/생태 등의 생지화학적 순환에도 영향을 미친다. 더욱이 해양산성화는 수온 상승, 탈산소화(deoxygenation)와 함께 현 시대 해양의 3대 문제점으로 인식되고 있으며, 이들 현상과 맞물려 생태계에 더욱 악영향을 미칠 가능성이 농후하다.

따라서 해양산성화는 해수에 녹아있는 [H+]이온의 농도가 높아지는 단순한 화학적 의미보다 좁게는 탄소와 영양염류 순환, 해양생물의 생존·성장·생리변화, 넓게는 먹이사슬과 군집구조, 수산자원, 사회경제 서비스 등에 영향을 미치는 중요한 현상으로 인식하고 그 진행 정도와 영향을 미리 파악하고 대비해야 할 필요가 있다.

<이하 내용은 월간 현대해양 2015년 6월호(통권 542호)를 통해 보실 수 있습니다.>