[이미디어= 황원희 기자] 지하수에 서식하는 미생물이 온실가스인 메탄의 절반 이상을 제거해 전 세계 메탄 배출을 억제할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

막스 플랑크 생물지구화학연구소와 독일 예나대학교 연구팀은 학술지 PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표한 논문에서 지하수 내 미생물이 메탄 배출을 크게 줄이며, 지표수나 대기로 이동하는 메탄의 양을 제한하는 “자연적 필터” 역할을 한다고 밝혔다.

메탄은 단기적으로 이산화탄소보다 약 84배 강력한 온실가스로, 배출량을 줄이는 것이 기후변화 속도를 늦추는 가장 빠른 방법 중 하나로 꼽힌다. 지하수에는 화석 자원 또는 미생물 활동으로 생성된 메탄이 포함되며, 고농도에서는 음용수질에도 악영향을 줄 수 있다.

연구진은 새로 정제된 방사성 탄소 추적 기술 ‘Beatrix M’을 이용해 다양한 암석과 메탄 농도를 가진 지하수에서 미생물의 메탄 소비율을 측정했다. 그 결과, 미생물이 지하수 속 메탄의 절반 이상을 방출 전에 소비하는 것으로 나타났다.

연방 지질과학 및 천연자원연구소 등과 협력해 수행된 이번 연구는 “지하수의 미생물이 지표수, 토양, 대기로의 메탄 방출을 제한하는 데 핵심적 역할을 한다”고 밝혔다.

연구팀은 독일 중부와 북부의 얕은 탄산염 및 모래 대수층에서 채취한 지하수를 분석한 결과, 메탄 농도는 매우 낮은 수준부터 과포화 상태까지 다양했으나, 미생물의 메탄 산화 속도는 농도와 높은 상관관계를 보였다.

연구를 이끈 하인즈 박사는 “미생물은 메탄을 주로 에너지 생성에 사용하며, 이를 통해 지하수 내 메탄 농도를 효과적으로 줄인다”고 설명했다. 이어 “메탄 농도에 따라 미생물이 이를 완전히 제거하는 데 걸리는 시간은 며칠에서 수십 년까지 달라진다”고 덧붙였다.

막스 플랑크 연구소의 수잔 트럼보어 소장은 “많은 지역에서는 지하수 미생물이 메탄을 완전히 소비하지만, 북부 독일의 일부 지역은 여전히 메탄이 습지나 하천으로 방출되는 주요 원인일 수 있다”고 지적했다.

연구진은 메탄 산화율과 농도 간의 관계를 기반으로 전 세계 데이터를 분석한 결과, 미생물에 의해 매년 167~778테라그램(Tg)의 메탄이 제거된다고 추정했다. 이는 지하수에서 생성되는 메탄의 약 3분의 2에 해당하며, 지구 전체 메탄 순배출량을 크게 줄이는 효과를 낸다.

예나대의 커스틴 쿠셀 교수는 “이번 연구는 깨끗하다고 여겨지는 대수층에서도 잠재적인 메탄 위험을 식별할 수 있는 새 평가 방법을 제시했다”며 “기후 안정과 식수 자원 보호를 위해 지속 가능한 지하수 관리가 시급하다”고 강조했다.

한편 이번 연구는 예나대의 협력연구센터 ‘AquaDiva’ 프로젝트의 일환으로 수행됐다. AquaDiva는 생물지구화학, 수문학, 미생물학 등 다양한 분야의 전문지식을 통합해 지하수 생태계의 복잡한 과정을 규명하고, 기후 변화에 대한 생태계의 회복력을 탐구하는 것을 목표로 하고 있다.

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