전세계 바다에서 질산염과 인산염 등 핵심 영양염 분포가 지난 100년동안 크게 변화했다. 이런 변화가 해양생태계의 생산성과 먹이사슬 전반을 흔들 수 있다는 우려다.
최근 미국 지구물리학회(AGU)가 발표한 연구에 따르면 산호초와 해조 숲, 심해에 이르기까지 해양생태계를 지탱하는 주요 영양염인 질산염과 인산염이 지역과 수심에 따라 서로 다른 방향으로 변화하고 있는 것으로 나타났다.
연구팀은 1925년부터 2025년까지 전세계에서 수집된 1400만건 이상의 질산염·인산염 관측 데이터를 오토인코더(autoencoder) 기반 인공지능(AI) 분석이 활용해 분석했다.
그 결과, 해안과 외해, 표층과 심해 등 환경에 따라 영양염 변화 양상이 뚜렷하게 달랐다. 북대서양 등 인구가 밀집된 해안지역에서는 질산염과 인산염 농도가 증가하는 경향이 나타났다. 이는 오염과 농업 유출수 등 인간활동에서 유래한 영양염 유입이 주 원인으로 분석됐다.
반면 먼바다 표층에서는 인산염 농도가 크게 줄고 일부 적도 해역에서는 질산염도 소폭 감소했다. 연구팀은 영양염이 너무 줄면 플랑크톤의 성장에 필요한 영양이 부족해 해양 생산성을 낮출 수 있다고 경고했다.
심해에서는 질산염 농도가 증가하는 경향이 관측됐다. 이는 해양 생물의 질소 이용 과정과 심해와 표층 사이 해수 혼합 감소가 복합적으로 작용한 결과일 것으로 추정된다.
연구팀은 해양 영양염 변화가 단순히 특정 수심에서만 나타나는 것이 아니라 표층과 심해가 서로 연결된 형태로 변화하고 있다는 점에 주목했다. 질소 고정 등 생지화학 과정이 해양 전체의 영양염 분포에 영향을 미치고 있음을 보여주는 단서라는 설명이다.
추가 분석에서는 현재 해양 시뮬레이션 모델이 실제 바다에서 진행되는 질산염과 인산염 변화 속도를 과소평가하고 있을 가능성도 확인됐다.
연구팀은 "기후변화가 지속될 경우 해양 영양염 변화가 더욱 가속화돼 전세계 해양생태계에 광범위한 영향을 미칠 수 있다"며 해양 영양염 변화를 장기적으로 관측하는 체계가 필요하다고 강조했다.
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- 김나윤 기자 jamini2010@newstree.kr 다른기사보기
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