[이미디어= 황원희 기자] 비가 바다 표면의 염분을 낮춰 대기 중 이산화탄소(CO₂) 흡수를 촉진한다는 연구 결과가 나왔다. 연구진은 강우의 영향을 충분히 반영하지 않은 기존 전 지구 탄소수지가 해양의 탄소 흡수량을 약 5~15% 과소평가했을 가능성이 있다고 분석했다.
미국 컬럼비아대 라몬트-도허티 지구관측소의 카슨 위트 연구원 등이 지난 9월 국제학술지 네이처 지오사이언스에 발표한 논문에 따르면, 바람에 의한 기체 교환만 반영한 계산에 강우 효과를 추가하자 해양의 순 CO₂ 흡수량 추정치가 13.6% 증가했다. 연구팀은 위성 염분 관측으로 검증한 모형에 2000년 남위 60도~북위 60도 해역의 강수와 바람 자료를 적용했다.
흡수량 증가에 가장 크게 기여한 것은 해수의 희석이었다. 비가 내리면 바다 표면에 염분이 낮은 물층이 생긴다. 이때 해수에 녹아 있는 탄소의 화학적 균형이 바뀌면서 표층의 CO₂ 분압이 낮아져 대기에서 바다로 CO₂가 더 쉽게 이동한다. 연구진은 희석 효과만으로도 바람만 반영한 기준치보다 흡수량이 약 8% 늘어난다고 추정했다. 빗물에 녹은 CO₂가 바다로 들어가는 습식 침적은 3.8%를 더했다. 빗방울이 수면에 일으키는 난류는 단독 효과가 작았지만, 희석과 함께 작용할 때 흡수를 더 늘렸다.
같은 자료에 표층 희석을 단순하게 계산하는 방법을 적용했을 때 흡수 증가율은 8.4%였다. 연구진은 비가 내린 뒤에도 저염분층이 남아 있는 과정을 어떻게 반영하느냐에 따라 추정치가 달라진다고 설명했다. 강우의 상대적 영향은 바람에 의한 CO₂ 흡수가 비교적 적은 열대 인도양에서 가장 컸다. 열대 해역에서는 비가 바다에서 대기로 방출되는 CO₂의 일부를 상쇄하는 효과도 나타났다.
강우 직후 형성되는 저염분층은 대체로 수면 아래 1~3m에 집중되며, 바람이 물을 아래로 섞기 전까지 수 시간 동안 남을 수 있다. 그러나 해양 표층 CO₂ 관측 데이터베이스인 SOCAT의 측정값 가운데 약 95%는 수심 5m에서 얻은 것이다. 연구진은 현재 관측이 희석과 난류를 포함한 해수면의 강우 효과 가운데 약 30%를 포착하는 것으로 추정했다.
논문의 13.6%는 바람만 반영한 모형과 비교한 증가율이다. 5~15%는 기존 관측에 이미 잡힌 강우 효과와 추정의 불확실성을 고려한 과소평가 범위다. 연구팀은 추정치를 좁히려면 특히 적도 해역에서 비가 내리는 동안과 그 직후의 표층 염분을 측정하고, 대기와 바다 사이의 CO₂ 교환을 직접 관측해야 한다고 밝혔다.
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