지구온난화로 인한 기후변화는 인류의 건강과 생명에 커다란 영향을 미치고 있다. 1972년 로마클럽 보고서에서 처음 공식적으로 지적된 이후, 지구온난화는 인류를 포함한 지구상의 모든 생명체에게 위협을 가하는 존재가 되었다.

사실 온난화 현상 자체는 과거에도 있었다. 하지만 여기서 이야기하는 온난화는 19세기 후반부터 관측되고 있는 것을 말한다. 산업혁명 이후 화석연료의 사용이 늘어나면서 온실가스가 증가함에 따라 지금과 같은 온난화가 일어나고 있는 것으로 보인다.

지구온난화의 증거는 식물성 플랑크톤의 수치로도 알 수 있다. 실제로 젱유 리우(Zhengyu Liu) 위스콘신대학교 메디슨 캠퍼스(University of Wisconsion-Madison, USA) 교수는 식물성 플랑크톤의 퇴적물을 토대로 지구온난화 발생 시기를 추적하기도 했다. (원문링크)

그런데 식물성 플랑크톤과 지구온난화의 상관관계에 대해서는 학자들의 견해가 달라진다. 식물성 플랑크톤의 수치가 증가할수록 지구온난화가 심각해진다고 보는 학자가 있는 반면, 반대로 오히려 식물성 플랑크톤의 증가가 지구온난화의 감소를 보여주는 결과물이라고 보는 학자가 있다.

지난 2008년 5월, 미국 내무부는 북극곰을 멸종 위기에 처한 동물로 공식 등록했다. 이런 결정의 배경에는 지구온난화가 있었다. 지구의 평균기온이 상승하고 북극해의 빙하가 녹으면서 북극곰의 서식지가 사라지게 된 것이다.

역설적이게도 지구 온난화로 녹고 있는 극지방 얼음이 이산화탄소의 감소에 영향을 주고 있다는 주장이 제기되었다. 존 호킹스(Jon R. Hawkings) 브리스톨대학교(University of Bristol, UK) 교수를 비롯한 공동 연구팀은 지난해 8월 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)를 통해 관련 연구를 발표했다. (원문링크)

연구팀은 북극해 빙하 속 철분이 이산화탄소를 흡수하는 식물성 플랑크톤 생성에 큰 영향을 미친다고 했다. 온난화 현상으로 얼음이 녹으면서 다량의 빙하 속 철분이 바다로 유입되었고, 이때문에 다량의 식물성 플랑크톤이 번성하게 된 것이다.

식물성 플랑크톤은 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 다량으로 흡수한다. 해양 동물들의 풍부한 먹이 역할도 동시에 수행하기 때문에 생태계 유지에도 큰 도움이 된다. 즉, 식물성 플랑크톤이 번성한다는 뜻은 이산화탄소가 줄어들어 지구온난화 방지에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미한다.

식물성 플랑크톤, 온난화 증폭제 될수도

지난 20일, 국종성 포항공과대학교 환경공학부 교수를 비롯한 공동 연구팀은 식물성 플랑크톤이 북극 온난화를 가중시키는 증폭제로 돌변할 수 있다고 밝혔다. 지금까지 식물성 플랑크톤은 광합성을 통해 성장하기 때문에 이산화탄소를 흡수하여 지구온난화 방지에 긍정적인 역할을 한다고 알려져있었다. (원문링크)

연구팀은 식물성 플랑크톤이 오히려 북극의 온난화를 증폭시킬 수 있다고 밝혔다. 북극의 해빙은 여름에 녹았다 겨울에 다시 얼어붙는다. 얼음은 태양복사에너지를 반사하지만, 얼음이 녹은 부분의 바닷물은 이 에너지를 흡수하기 때문에 수온이 올라간다.

그래서 일단 한 번 해빙이 녹으면 태양빛을 반사하는 양은 줄어들고 바닷물이 따뜻해지면서 얼음이 더 빨리 녹는다. 이 과정에서 식물성 플랑크톤 속 엽록소가 태양복사에너지와 해양표면층의 열을 흡수하는 역할을 한다. 온난화로 인해 해빙이 녹을 경우, 태양 복사에너지가 해양 속으로 들어가면서 식물성 플랑크톤의 성장시기가 늘어나게 된다.

이렇게 늘어난 식물성 플랑크톤이 열을 더 많이 흡수하여 다시 해양 표면층의 수온을 높이게 되는 것이다. 수치모형 실험을 통해 식물성 플랑크톤으로 인해 북극 온난화가 20%까지 증폭되었다는 결과가 나왔다. 즉, 식물성 플랑크톤이 지구 온난화를 가중시키는 증폭제처럼 작용할 수도 있다는 뜻이다.

이번 연구는 식물성 플랑크톤의 존재가 향후 북극 기후 변화 연구에 있어 상당히 중요한 요인이라는 것을 나타내고 있다. 북극과 지구 기후가 밀접한 연관을 가지고 있는 것을 감안한다면, 북극해의 생태학적 변화가 기후 변화 예측 연구에 반드시 포함되어야 한다.