[비즈니스포스트] 이제는 온 인류의 숙제가 된 온실가스. 온실가스는 지구의 기온을 높여 세계 각지에 기후재앙을 불러오는 등 인류의 생존을 위협하고 있다.

하지만 온실가스 증가에 따른 부정적 영향은 대기뿐 아니라 바다도 받고 있다. 온실가스에 따른 기온 증가로 바닷물의 수온이 올라가는 데다 온실가스가 직접 바닷물을 산성화 하면서 바다 속 깊은 곳에 사는 생물들의 생태에까지 큰 타격을 준다.

한국환경산업기술원은 최근 관측기반 온실가스 추적시스템을 통해 인간에 의한 이산화탄소 배출량 증가가 해양산성화를 심화시킨다는 점을 밝혀냈다.

해양산성화는 꾸준히 바다생태계를 위협하는 주요 변화로 꼽혀왔다. 그렇다면 온실가스로 바다가 산성화되면 구체적으로 어떤 생물들이 피해를 볼까?

1. 조개, 바다달팽이, 새우 등 단단한 껍질 있는 생물들  

바다 산성화는 대기 중 이산화탄소(CO₂)의 영향으로 pH가 8 이하로 떨어지는 현상이다.

통상적으로 산성과 염기성을 나누는 기준은 pH 7이다. 하지만 바닷물은 다양한 물질을 포함하고 있어 자연 상태에서 pH가 8.2~8.3 정도를 띄게 된다.

pH가 1 낮아진다는 것은 산성도(수소이온 농도)가 10배 커진다는 의미다. 바닷물의 산성도가 10배 이상 강해지는 일은 현실적으로 쉽지 않은 만큼 바닷물이 산성으로 변했다는 뜻이 아니라 산성도가 강해졌다는 의미로 ‘해양산성화(Ocean Acidification)’라는 말을 쓴다.

다만 바닷물의 pH가 0.2~0.3 낮아지는 것만으로도 바다 생물이 받는 영향은 크다.

특히 조개, 새우, 바다달팽이 등 생물들은 외골격 껍질을 만드는데 어려움을 겪게 된다.

조개류 등은 탄산칼슘(CaCO₃)으로 외골격 껍질을 만드는데 바다의 산성도가 강해지면 껍질 형성에 필요한 탄산이온(CO₃^2-)이 부족해지기 때문이다. 바닷물의 pH가 0.1 떨어지면 탄산이온의 농도는 20% 정도 감소한다.

단순히 우리의 밥상에서 조개류 등 생물이 사라지는 것뿐만 아니라 이들을 먹고 사는 다른 바다 생물들도 생존에 위협을 받게 된다.

일례로 미국 어류야생국은 올해 10월25일 황제펭귄을 멸종위기법(ESA)에 따른 멸종위기종을 추가한 바 있다.

황제펭귄의 멸종위기 원인으로는 지구온난화에 따른 남극의 서식지 파괴를 비롯해 해양산성화에 따른 크릴새우의 감소도 꼽힌다. 크릴새우는 황제펭귄의 주요 먹이다.
  2. 산호초
해양산성화는 산호초에도 ‘백화현상(Bleaching)’을 불러와 치명적 영향을 준다.

산호초는 이름과 모양새 때문에 식물로 아는 사람이 많다.

하지만 산호초(珊瑚礁, coral reef)는 산호의 암초(暗礁)라는 의미로 산호충(珊瑚蟲, polyp)의 분비물, 유해 등이 퇴적돼 만들어진 구조물인 ‘산호’와 주변에 사는 어류, 해조류 등 생태계를 모두 이르는 말이다.

산호 역시 탄산칼슘으로 구성되는 만큼 해양산성화는 산호의 형성에 부정적 영향을 준다.

산호의 제대로 형성되지 못한 데 더해 해수 온도 상승 등 해양산성화와 함께 나타나는 바다의 변화까지 나타나게 되면 산호에서 공생하던 해조류 등이 서식할 수 없게 된다.

산호에서 해조류가 사라지면서 산호는 점점 본래의 색깔을 잃고 하얗게 변한다.

산호초는 세계 해양표면 면적 가운에 0.1%에 불과하지만 해양생물의 25% 이상에 서식처를 제공한다.

산호초가 사라지는 만큼 해양생물의 종 다양성은 크게 타격을 받을 수밖에 없는 셈이다.

산호는 1년에 1cm(센티미터) 생성될 만큼 형성 속도가 매우 느리다.

한번 산호초가 파괴되면 다시 복구되는 데는 추가적으로 백화현상을 유발하는 요인이 없다는 전제하에 10년 이상 걸리는 것으로 추정된다.
  3. 플랑크톤
플랑크톤도 해양산성화에 위협을 받는다.

플랑크톤은 ‘물속에서 물결에 따라 떠다니는 작은 생물’을 통틀어 이르는 말로 운동능력 유무에 따라 식물성 플랑크톤과 동물성 플랑크톤으로 구분된다.

동물성 플랑크톤은 대부분 요각류(橈脚類, copepod)다. 요각류는 꺾인 다리를 가졌다는 의미로 노처럼 생긴 꺾인 다리를 통해 헤엄치며 생활한다.

요각류의 다리 역시 탄산칼슘으로 구성되는 만큼 해양산성화는 동물성 플랑크톤의 성장과 생존은 물론 생식능력에도 부정적 영향을 준다.

식물성 플랑크톤은 바다 속 탄소 순환에서 핵심적 역할을 하는 생물이다.

식물성 플랑크톤은 광합성 과정에서 빛과 탄산이온을 이용해 에너지와 탄산이온 속 탄소를 얻는다.

탄소가 바다 속에서 탄산이온 형태로 존재하다가 식물성 플랑크톤의 광합성를 통해 비로소 생물체 내로 들어오는 것이다.

식물성 플랑크톤이 동물성 플랑크톤부터 수염고래에까지 먹이가 되는 바다 속 먹이사슬의 최하층 생물인 만큼 대부분 바다 생물체 내는 탄소의 대부분 식물성 플랑크톤으로부터 공급을 받게 된다. 이를 식물성 플라크톤의 ‘생물학적 탄소펌프’라고 부른다.

해양산성화로 플랑크톤이 줄게 되면 해양 생태계 전체가 바닥에서부터 심각한 위협에 놓이게 되는 셈이다. 이상호 기자