바다 산성화: 개요
바다 산성화는 인간의 활동, 예를 들어 화석 연료 연소와 산림 파괴로 인해 대기 중의 이산화탄소(CO₂)가 과도하게 흡수되면서 지구 바다가 지속적으로 pH가 감소하는 현상을 말합니다. 산업 혁명 이후 바다는 전체 CO₂ 배출량의 약 30%를 흡수해왔으며, 그 결과 바다의 평균 pH는 약 8.2에서 8.1로 떨어졌습니다. 이 변화는 작게 보일 수 있지만, 이는 산성도가 30% 증가한 것으로, 해양 생태계에 상당한 영향을 미칩니다.
바다 산성화가 발생하는 과정
CO₂ 흡수: 바다는 대기 중의 CO₂를 흡수하는 탄소 싱크 역할을 합니다.
화학 반응: CO₂가 바닷물에 녹으면, 이산화탄소는 탄산(H₂CO₃)으로 변합니다.
CO₂ + H₂O → H₂CO₃pH 감소: 탄산은 수소 이온(H⁺)과 중탄산염 이온(HCO₃⁻)으로 분해됩니다.
H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃⁻
H⁺ 이온의 증가는 pH를 낮춰 바다를 더 산성화시킵니다.탄산염 가용성 감소: 수소 이온은 탄산염 이온(CO₃²⁻)과 반응하여 해양 생물이 조 껍데기와 골격을 형성하는 데 필요한 탄산염의 가용성을 감소시킵니다.
H⁺ + CO₃²⁻ → HCO₃⁻
이 반응은 탄산염 이온의 가용성을 줄여, 생물들이 껍질을 형성하는 능력을 방해합니다.
바다 산성화가 해양 생물 다양성에 미치는 영향
바다 산성화는 해양 생물에게 광범위한 영향을 미치며, 특히 칼슘 탄산염 구조에 의존하는 종에 큰 영향을 미칩니다. 다양한 해양 생물들이 어떻게 영향을 받는지 살펴보겠습니다:
산호초
• 석회화 억제: 산호초는 칼슘 탄산염 골격으로 구성되어 있습니다. 산성화는 산호초가 이러한 골격을 생성하는 능력을 감소시켜, 더 약한 산호초를 만듭니다.
• 산호 백화 현상: 높은 산도와 온도 상승은 산호가 공생 조류를 배출하게 만들어 백화 현상을 일으키며, 조건이 개선되지 않으면 결국 죽게 됩니다.
• 생물 다양성 손실: 산호초는 모든 해양 종의 약 25%가 서식하는 장소입니다. 산호초의 감소는 이들에 의존하는 생물 다양성을 위협합니다.조개류 및 연체동물
• 약해진 껍데기: 굴, 조개, 홍합 등은 칼슘 탄산염으로 껍데기를 만듭니다. 탄산염 가용성 감소는 껍데기를 얇고 약하게 만들어, 포식자에게 더 취약하게 만듭니다.
• 경제적 영향: 조개류 산업은 많은 연안 지역 사회에 중요하지만, 산성화로 인해 심각한 위협을 받고 있으며, 이는 경제적 손실로 이어집니다.
플랑크톤
• 먹이망의 기초: 많은 플랑크톤 종, 예를 들어 해양 달팽이와 포자충은 칼슘 탄산염으로 껍데기를 만듭니다. 산성화는 이러한 껍데기를 용해시켜 생존에 위협을 가합니다.
• 먹이망 붕괴: 플랑크톤은 물고기와 다른 해양 생물들에게 중요한 먹이원이 됩니다. 플랑크톤 개체 수의 감소는 먹이망 위에 영향을 미쳐, 어류 자원과 해양 포유류에게 영향을 미칩니다.어류 및 해양 척추동물
• 감각 손상: 바다 산성화는 어류의 신경계에 영향을 미쳐, 포식자 인지 능력이 감소하고 적합한 서식지를 찾는 능력이 손상될 수 있습니다.
• 유생 발달: 높은 산도는 어류 유생의 성장과 생존률에 영향을 미쳐, 성체 개체군으로의 모집을 감소시킵니다.
더 넓은 생태학적 및 사회경제적 함의
• 생물 다양성 손실: 산호초, 조개류, 플랑크톤 개체군의 붕괴는 대규모 생물 다양성 손실로 이어질 수 있습니다.
• 어업 및 식량 안전: 많은 연안 지역 사회가 해양 자원에 의존하여 먹이와 수입을 얻고 있습니다. 바다 산성화는 어류 자원을 위협하여 식량 안전과 생계를 위협합니다.
• 관광업: 산호초는 매년 수백만 명의 관광객을 끌어들입니다. 산호초가 쇠퇴함에 따라 카리브해와 동남아시아와 같은 지역의 관광 산업에 피해가 갈 수 있습니다.
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