해양 산성화가 해양 동물에 미치는 영향

이산화탄소는 대기 중에 존재하는 흔한 기체입니다. 일반적으로 지구의 탄소 순환은 '지구의 호흡'을 통해 대기, 육지, 해양에서 탄소의 자연적인 균형을 유지합니다. 하지만 화석연료를 배출하는 인간의 활동으로 인해 탄소 순환의 균형이 깨지면서 온실 효과와 해양 산성화가 증가하는 등 기후 변화가 일어나고 있습니다.

따라서 해양 산성화의 결과를 이해하려면 먼저 탄소 순환을 요약할 필요가 있습니다. 이에 관해서는 여기에 글을 썼습니다.¹.

온실 효과는 대기 중 열을 가두어 지구를 따뜻하게 하여 지구에 생명체가 살 수 있게 합니다. 여기에서 그 원리를 보여드렸습니다.¹. 그러나 그 중요성에도 불구하고 이산화탄소의 증가로 인해 이것이 문제가 되고 있습니다.

하지만 과잉 이산화탄소가 모두 대기에 남아 있는 것은 아닙니다. 과학자들은 인간 활동에 의해 생성된 이산화탄소의 3분의 1을 해양이 흡수한 것으로 추정합니다. 해양이 대기에서 이산화탄소를 제거하면 기후 변화의 정도를 늦추는 데 도움이 됩니다. 그러나 이러한 혜택에는 대가가 따릅니다.

지금 바로 마인드 더 그래프를 무료로 사용해보세요!

이산화탄소와 바다의 화학 작용

바닷물에 녹은 CO2는 물(H2O)과 반응하여 탄산(H2CO3)을 형성합니다: CO2 + H2O ↔ H2CO3. 탄산은 빠르게 용해되어 H+ 이온(산)과 중탄산염인 HCO3-(염기)를 형성합니다. 바닷물은 자연적으로 또 다른 염기인 탄산 이온(CO3-2)으로 포화되어 제산제처럼 작용하여 H+를 중화시켜 더 많은 중탄산염을 형성합니다. 순 반응은 다음과 같습니다: CO2 + H2O + CO3-2→ 2HCO3-

이산화탄소의 흡수는 바닷물을 더 산성화시키는 반응을 일으켜 바다의 화학을 근본적으로 변화시키고 있으며, 이를 해양 산성화라고 합니다. 실제로 바다는 산업 시대가 시작될 때보다 거의 30% 더 산성화되었습니다. 이는 화석 기록에 척추동물과 식물이 등장하기 전인 최소 80만 년 전으로 거슬러 올라가는 화석 기록에서 볼 수 있는 것보다 더 크고 빠른 변화입니다.

몇 분 안에 효과적인 과학 그림 만들기

해양 산성화는 어류, 산호, 조개류와 같은 해양 생물에 어떤 영향을 미칠까요?

수소 이온의 농도가 증가하면 물은 더 산성화됩니다. 또한 탄산염 이온의 농도가 낮아집니다.

여분의 수소 이온 중 일부는 탄산염 이온과 반응하여 더 많은 중탄산염을 형성합니다. 탄산염의 양이 줄어들면 산호나 조개와 같은 생물은 껍질과 골격을 만들고 유지하는 데 더 많은 어려움을 겪게 됩니다. 산성도가 증가하면 일부 탄산염 껍질과 골격이 용해될 수도 있습니다. 수소 이온은 고체 탄산칼슘과 반응하여 수용성 중탄산염과 칼슘 이온으로 변환합니다.

플랑크톤을 구성하는 작은 식물과 동물의 혼합물 중에는 익룡이라고 불리는 작은 바다 달팽이가 살고 있어요. 익룡은 작은 크기에도 불구하고 물고기, 물개, 고래를 포함한 많은 종의 중요한 먹이 공급원입니다. 하지만 익룡은 탄산칼슘 껍질이 섬세하여 해양 산성화에 취약합니다. 일련의 실험에서 2100년까지 남극해에 예상되는 pH(산도)의 바닷물에 익룡 껍질을 넣었습니다. 48시간 이내에 익룡 껍질이 녹기 시작했습니다.

마인드 그래프로 가시성 확보

연구 시각화

인포그래픽과 동영상과 같은 시각적 자료는 과학을 전달하는 강력한 수단입니다. 저는 이 모든 인포그래픽을 과학자들이 눈길을 끄는 자료를 만들 수 있는 온라인 플랫폼인 Mind the graph를 사용하여 만들었습니다.

탄소 순환과 온실 효과 - 과학적 인포그래픽입니다.

해양 산성화가 해양 동물에 미치는 영향

이산화탄소와 바다의 화학 작용

해양 산성화는 어류, 산호, 조개류와 같은 해양 생물에 어떤 영향을 미칠까요?

연구 시각화

뉴스레터 구독하기