해양 산성화와 해양 생태계에 미치는 영향

Eungez 생각
'해양 산성화'라는 단어는 본 블로그에서 여러 번 나왔습니다. 우리의 바다, 해양에 수소 이온이 많아져 pH가 낮아지면서 산성화가 된다면 어떻게 될까요? 산성화가 된다고 하면 마냥 무엇인가 녹아내리 것이라는 생각만 할 수 있을 것 같습니다. 저 또한 그렇게 생각을 했었고요. 하지만, 자세히 들여다보면 해양에 살고 있는 조개, 산호, 플랑크톤 등 생각보다 많은 생명체에 영향을 미치게 되더군요. 지구의 기온이 상승하는 것은 몸소 체감할 수 있지만, 해양의 산성화는 우리가 잘 느끼기 어렵기 때문에 미리 알면 좋을 것 같습니다. 

해양 산성화와 해양 생태계에 미치는 영향

해양 산성화란?

 

해양 산성화(Ocean acidification)는 대기 중 이산화탄소(CO₂)가 증가하면서 바다로 흡수되어 해수의 pH가 낮아지는 현상을 말합니다. 해수는 본래 약 pH 8.1 수준의 약알칼리성을 띠지만, 산업혁명 이후 대기 CO₂ 농도가 급격히 증가하면서 현재 pH는 평균 0.1 단위 낮아졌습니다. 겉보기에는 작은 변화처럼 보이지만, 이는 수소 이온 농도가 약 30% 증가한 것으로 해양 화학과 생태계에 큰 영향을 미칩니다.

해양 산성화는 ‘지구의 이중 문제’로 불리는데, 하나는 온실가스로 인한 지구온난화, 다른 하나는 CO₂ 흡수로 인한 해양 산성화입니다. 바다는 인간이 배출하는 CO₂의 약 25~30%를 흡수하는 중요한 흡수원 역할을 하지만, 그 대가로 생태계가 변화하는 부담을 지고 있는 셈입니다.

해양 화학 변화의 원리

대기 중 CO₂가 해수에 용해되면 탄산(H₂CO₃)을 형성합니다. 이 탄산은 다시 해리되어 중탄산 이온(HCO₃⁻)과 수소 이온(H⁺)을 만듭니다. 수소 이온이 많아질수록 pH는 낮아져 산성이 강해집니다. 이 과정에서 중요한 변화는 탄산칼슘(CaCO₃) 포화도 감소입니다. 해양 생물 중 조개, 산호, 플랑크톤은 석회질 껍질이나 골격을 만들기 위해 탄산칼슘을 필요로 하는데, 수소 이온이 증가하면 탄산이온(CO₃²⁻) 농도가 줄어들어 탄산칼슘 형성이 어려워집니다.

즉, 해양 산성화는 단순히 수치상의 pH 변화가 아니라, 해양의 탄산염 화학 평형을 변화시켜 석회화 생물에게 직접적인 생존 압력을 가하는 현상입니다. 이는 곧 해양 먹이망 전체로 파급됩니다.

해양 산성화와 해양 생태계에 미치는 영향

산호초 생태계에 미치는 영향

산호는 해양 산성화의 대표적인 피해자로 꼽힙니다. 산호는 폴립이라는 작은 개체들이 군체를 이루어 성장하며, 뼈대는 탄산칼슘으로 이루어져 있습니다. 그러나 해양 산성화가 진행되면 산호의 석회화 속도가 감소하고, 기존의 산호 골격이 용해되기도 합니다. 결과적으로 산호초의 성장률은 떨어지고, 구조적 안정성이 약화됩니다.

산호초는 ‘바다의 열대우림’이라 불릴 정도로 다양한 종들의 서식지를 제공합니다. 산호가 약화되면 물고기, 무척추동물 등 수많은 생물종이 서식처를 잃게 되고, 해양 생물 다양성이 급격히 감소합니다. 특히 열대 지역 어업과 관광 산업은 산호초 건강에 의존하고 있어, 경제적 피해도 큽니다.

패각류·플랑크톤에 미치는 영향

 

조개, 굴, 홍합과 같은 패각류는 해양 산성화에 매우 취약합니다. 이들은 성장 과정에서 탄산칼슘 껍질을 형성해야 하지만, 해수가 산성화되면 탄산칼슘 결정화가 방해받고, 어린 개체의 생존율이 급격히 낮아집니다. 실제로 북미 서해안 양식장에서 해양 산성화로 인한 치패(새끼 조개) 폐사가 보고된 사례가 있습니다.

또한, 해양 먹이망의 기초를 이루는 석회질 플랑크톤(예: 코콜리토포어)도 피해를 받습니다. 이들의 개체 수 감소는 곧 상위 소비자인 어류 자원에 영향을 미치며, 전 세계 어업 생산량에도 타격을 줄 수 있습니다. 따라서 해양 산성화는 단순히 특정 종의 문제가 아니라, 먹이망 전반의 안정성을 위협하는 현상입니다.

생태계와 인간 사회의 연쇄 효과

해양 산성화의 영향은 생태계에 그치지 않고 인간 사회에도 직접적으로 파급됩니다. 산호초 붕괴는 관광·어업 산업의 손실로 이어지며, 패각류 감소는 양식업 생산량에 직접적 타격을 줍니다. 또한, 해양 생물 다양성 감소는 해양 생태계 서비스(탄소 흡수, 산소 생산, 수질 정화 등)를 약화시킵니다.

과학자들은 해양 산성화를 ‘조용한 위기’라고 부르기도 합니다. 기온 상승은 피부로 느낄 수 있지만, 바닷물의 pH 변화는 인간이 직접 체감하기 어렵기 때문입니다. 그러나 장기적으로는 인류 생존과 직결되는 식량·경제 문제로 이어질 수 있어, 기후 변화 대응 정책에서 반드시 함께 고려해야 하는 요소입니다.

정리

• 해양 산성화: 대기 CO₂ 증가 → 해수 pH 하락 → 탄산칼슘 포화도 감소
• 산호초: 석회화 저하·구조 약화 → 생물 다양성과 어업 자원 감소
• 패각류·플랑크톤: 껍질 형성 방해, 초기 생존율 저하 → 먹이망 불안정
• 연쇄 효과: 해양 생태계 서비스 약화, 어업·관광 산업 경제적 피해
• 대응 필요: 기후 변화 완화 정책에 해양 산성화 요소 통합

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