[이미디어= 황원희 기자] 산불과 자동차 배출 등으로 생성된 블랙 카본이 강을 거쳐 바다로 흘러들어가는 과정에서, 지금까지 간과돼 온 중요한 경로가 밝혀졌다. 중국 샤먼대학교 연구진은 하구 지하수의 역할에 주목하며, 바다로 유입되는 용존 블랙 카본(Dissolved Black Carbon, 이하 DBC)의 새로운 유입 메커니즘을 제시했다.
블랙 카본은 유기물이 완전히 연소되지 않을 때 생성되는 잔여물로, 숯이나 그을음 형태로 환경에 오랜 기간 남는다. 시간이 흐르면서 이들 물질은 점차 분해되어 지하수, 강, 호수 등을 통해 바다로 흘러들어가며, 이 중 일부는 DBC 형태로 해양에 존재하게 된다. DBC는 바다에 존재하는 안정적인 용존 유기 탄소 중 가장 큰 저장소로 알려져 있다.
그러나 지금까지의 연구는 해양 내 DBC의 동위원소 신호가 강에서 공급되는 탄소만으로는 설명되지 않는다는 점에서 미스터리를 안고 있었다. 이러한 차이는 알려지지 않은 해양 유입원이 존재함을 시사하며, 전 세계 탄소 예산 모델의 정확성을 떨어뜨리는 원인이 돼 왔다.
이 문제를 해결하기 위해 샤먼대학교 해양 및 지구과학 핵심 연구소 연구팀은 중국 동부 해안 지역의 주룽강, 양쯔강(창장), 주강 하구 등에서 계절별로 여섯 차례 현장 조사를 실시했다. 연구진은 조수의 흐름과 계절 변화에 따른 DBC 농도의 변화를 정밀 분석한 결과, ‘해저 지하수 배출(Submarine Groundwater Discharge, SGD)’이 DBC 유입의 누락된 원인 중 하나임을 밝혀냈다.
조사 결과, 바닷물이 하구로 밀려드는 홍수기에는 DBC 농도가 상승했으며, 썰물로 물이 빠져나가는 시기에는 농도가 감소하는 패턴을 보였다. 연구진은 바닷물이 지하수층을 자극함으로써 그 안에 저장된 DBC가 해양으로 방출되는 현상이 이러한 농도 변화의 원인이라고 설명했다.
연구팀은 해저 지하수 배출이 전 세계적으로 강을 통한 DBC 유입량의 약 20%에 해당할 것으로 추산했다. 이는 해양 탄소 격리 과정과 생지화학적 순환의 이해에 있어 중요한 발견이다. 논문은 미국 지구물리학연합(AGU)의 저널 Global Biogeochemical Cycles에 게재됐다.
이번 연구는 하구와 지하수의 역할을 탄소 예산 모델에 반영해야 할 필요성을 강하게 제기하고 있으며, 기후변화 대응 및 해양 생태계 연구에 새로운 전환점을 제공할 것으로 기대된다.
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