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해양 탄소 순환의 미스터리: 이것이 지구 기후에 어떤 영향을 미치는가?
해양 탄소 순환은 해양 내, 대기, 지구 내부 및 해저와의 탄소 교환 과정을 의미합니다. 이 복잡하고 다면적인 과정에는 탄소가 전 세계로 흐르도록 하여 다양한 생명체가 탄소를 사용할 수 있도록 하는 일련의 자연적 상호 작용이 포함됩니다. 전 세계적으로 기후변화가 심화되면서 해양탄소순환은 해양생태계에 영향을 미칠 뿐만 아니라 기후변화에도 큰 영향을 미치고 있습니다.
해양 탄소 순환은 지구 탄소 순환의 핵심 과정으로 무기탄소와 유기탄소 두 가지 형태로 이루어져 있으며, 생물과 무생물의 전환을 통해 탄소의 흐름이 일어난다.
해양 탄소 순환, 즉 "펌프"에는 대기 중 이산화탄소가 바다로 흡수되어 교환되고 분배되는 세 가지 주요 과정이 있습니다. 이 세 가지 펌프는 용해 펌프, 탄산염 펌프 및 생물학적 펌프입니다. 지구 표면의 단기 활성탄 저장소는 약 4조 톤의 탄소로 추정되며, 그 중 95%(약 38,000Gt C)가 주로 용해된 무기 탄소 형태로 해양에 저장되어 있습니다.
바다의 식물과 조류(1차 생산자)는 연간 최대 탄소 흐름에 기여합니다. 해양 유기체는 육상 식물에 비해 상대적으로 적은 양의 탄소(약 3GtC)를 저장하지만 이들 유기체가 교환하는 탄소의 양은 각각 약 50GtC로 거의 동일합니다.
해양 탄소 순환은 매우 미묘한 방식으로 작동하며 수역의 산성도와 알칼리도를 조절할 뿐만 아니라 대기 중 이산화탄소의 농도에도 영향을 미칩니다. 인간 활동이 증가함에 따라 해양의 탄소 흡수는 분명한 변화를 보여주었습니다. NASA, 세계기상기구, IPCC 등 기관의 보고에 따르면, 산업혁명 이전에는 바다가 이산화탄소의 주요 공급원이었지만 지금은 주요 탄소 흡수원이 되었습니다.
최근 수십 년 동안 바다는 인간이 화석 연료 연소와 토지 이용 변화를 통해 생산하는 이산화탄소의 약 4분의 1을 흡수하면서 인위적인 이산화탄소의 탄소 흡수원 역할을 해왔습니다.
그러나 해양의 이산화탄소 흡수로 인해 대기 중 이산화탄소 증가가 어느 정도 둔화되었지만 해양 산성화도 발생했습니다. 기후 변화의 영향은 바다와 대기 온도가 상승하면서 점점 더 뚜렷해지고 있습니다. 2000년부터 2010년까지 지구 온난화의 둔화는 상층 해양의 열 증가와 관련이 있을 수 있습니다.
해양 탄소 순환의 작동은 탄소와 관련될 뿐만 아니라 질소와 인의 순환과도 밀접하게 연결되어 있습니다. C:N:P의 대략적인 비율은 106:16:1입니다. 생물학적 공동체의 탄소, 질소, 인은 꽤 규칙적이 되었습니다.
이 순환에서 해양의 탄소는 유기탄소와 무기탄소로 나눌 수 있습니다. 무기탄소는 주로 이산화탄소와 그 파생물의 형태로 존재하는 반면, 유기탄소는 해양생물의 생산과정에서 발생한다. 해양의 생물학적 펌프는 생물학적 생산을 통해 무기탄소를 유기탄소로 변환합니다. 유기탄소는 소비되거나 해저에 침전될 수 있습니다. 이 과정의 복잡성과 모든 곳의 생명체의 다양성은 탄소의 순환 흐름을 안내합니다.
그러나 오늘날의 인간 활동은 남획이든 플라스틱 오염이든 이러한 자연 균형을 너무 깨뜨려 해양 탄소 순환에 도전을 제기하고 있습니다. 전반적으로, 증가하는 인위적 영향으로 인해 잠재적인 해양 탄소 흡수 능력이 약화되었으며, 미래의 해양은 과거만큼 효과적으로 이산화탄소를 흡수하지 못할 수도 있습니다.
해양의 탄소 순환이 변화함에 따라 많은 생태계의 건강도 위협받고 있습니다. 현재 인간은 자신의 행동이 이 시스템에 미치는 심각한 영향을 인식하고 있나요?
