탄산 평형
바닷물에 녹은 CO2는 물과 반응해 탄산(H2CO3)이 되고, 이것이 수소 이온과 탄산수소 이온(HCO3-)으로 해리돼요. 늘어난 수소 이온은 탄산 이온(CO3 2-)과 결합해 탄산수소 이온이 되므로 탄산 이온이 줄어들어요.
- CO2 + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ H+ + HCO3-
- H+ + CO3 2- ⇌ HCO3-
얼마나 변했나
바다는 인간이 배출한 CO2의 약 4분의 1을 흡수해 왔어요. 그 결과 표층 해수 pH는 산업화 이전 약 8.2에서 약 8.1로 낮아졌고, 이는 수소 이온 농도가 약 30% 늘어난 것에 해당해요. 하와이 알로하 관측소 등의 장기 관측이 이를 보여줘요.
생태계 영향
- 석회화 생물: 산호, 굴·홍합, 익족류는 탄산 이온으로 탄산칼슘 껍데기를 만드는데, 포화도가 낮아지면 성장이 느려지거나 껍데기가 녹을 수 있어요.
- 먹이망: 익족류 같은 플랑크톤 감소는 어류와 수산업에 영향을 줘요.
- 수온 상승과 겹치면 산호 백화와 함께 산호초를 더 약하게 만들어요.
대응
근본 대책은 CO2 배출 감축이에요. 그 밖에 해양 관측망 확대, 양식장 수질 관리, 해양 보호구역 지정 등이 논의돼요.
캠퍼스다운 자료실에는 이 이론을 다룬 자료도 있어요: 「해양산성화의 원인과 영향, 해결방안: 이산화탄소 흡수와 pH 저하, 탄산칼슘 생물 피해, 재생에너지 전환」.
이 이론을 다룬 레포트·발표 자료는 캠퍼스다운 자료실의 '해양 산성화' 레포트 검색에서 찾아볼 수 있어요.
참고문헌
- Doney, S. C., Fabry, V. J., Feely, R. A., & Kleypas, J. A. (2009). Ocean acidification: The other CO2 problem. Annual Review of Marine Science, 1, 169-192.
- Caldeira, K., & Wickett, M. E. (2003). Anthropogenic carbon and ocean pH. Nature, 425, 365.
- Orr, J. C., Fabry, V. J., Aumont, O., et al. (2005). Anthropogenic ocean acidification over the twenty-first century and its impact on calcifying organisms. Nature, 437, 681-686.
- IPCC (2019). Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate. Cambridge University Press.