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* 성층권으로 상승하는 연기, 7억 1,500만 톤의 CO2를 방출
* 2018년에 호주가 인위적으로 배출한 것보다 거의 2억 톤 많은 양
* 화재 배출물은 그을음과 가스 외에도 철 같은 중요한 식물 영양소, 많은 미량 원소 포함
* 2019년 10월 시작 4개월 넘게 지속된 해양 지역에서 비정상적으로 강력한 조류 ​​번성
* 해안 근처에서 화재가 발생하면, 더 잦은 화재 발생하는 추세는 바다에도 광범위한 영향

화재로 배출된 에어로졸은 해양 조류의 비료.
호주 산불로 인한 에어로졸은 남극해에 전례 없는 조류 번성을 일으켰다.

비료 효과:
호주의 심각한 화재는 수천 킬로미터 떨어진 곳에서도 전례 없는 결과를 초래했다.
남쪽 바다로 옮겨진 산불의 에어로졸은 바다를 비옥하게 했고, 호주 전체보다 더 넓은 지역에 엄청난 양의 조류를 일으켰다. "Nature" 저널의 연구원들에 따르면 광합성의 결과로 식물성 플랑크톤은 호주 산불이 방출한 것과 거의 같은 양의 탄소를 CO2 형태로 흡수했다. 

▲ 2020년 1월 4일 ISS에서 찍은 이 사진은 멀리 바다 위로 부는 호주 산불의 연기를 보여준다. © NASA / JSC

더운 여름에 호주에서 산불이 발생하는 것은 드문 일이 아니다.
2019/2020년 여름에 화재가 극적인 규모에 이르렀다. 수백만 헥타르의 숲과 숲이 파괴됐고 거의 30억 마리의 동물이 죽거나 화염에 휩싸였다. 최신 계산에 따르면 성층권으로 상승하는 연기는 7억 1,500만 톤의 CO2를 방출했는데, 이는 2018년에 호주가 인위적으로 배출한 것보다 거의 2억 톤 많은 양이다.

화재 에어로졸의 흔적

Duke University의 웨이이 탕(Weiyi Tang)이 이끄는 연구팀의 연구는 최근 이러한 산불의 영향이 얼마나 멀리 갔는지 보여준다. 산불의 영향은 바람에 의해 바다로 수천 킬로미터 날아간 연기의 자취를 따라갔다. 화재로 인한 배출물에는 그을음과 가스 외에도 철과 같은 중요한 식물 영양소를 포함한 많은 미량 원소가 포함돼 있다는 것이 오랫동안 알려져 왔다.

남반구의 많은 해양 지역에서는 그러한 영양소가 부족하다.
특히 철분 부족은 남태평양과 남태평양의 시원하고 영양이 부족한 해양 지역에서 조류 성장을 제한한다. "그러나 이전에는 바다 위의 화재 에어로졸의 침몰이 이러한 영양 결핍을 보상할 수 있다는 가설이 있었지만 지금까지는 이에 대한 직접적인 관찰 데이터가 부족했다"고 연구자들은 설명했다.

▲ 츨처: 뉴캐슬 해변에 날아든 NSW 화재의 재. author : Tim J.Keegan from Lake Macquarie, australia

부유 물질은 여전히 ​​수천 킬로미터 떨어진 곳에도 있다.

따라서 Tang과 그의 팀은 2019/2020년 여름 호주 산불의 예를 사용해 이 발열성 비료 효과를 더 자세히 조사할 기회를 얻었다. 그들은 먼저 위성 데이터를 사용, 그을음과 철을 함유한 화재 에어로졸이 바람에 의해 운반되는 위치와 이것이 남양과 남태평양의 부유 물질의 양을 얼마나 증가시켰는지 결정했다. 또한, 그들은 이러한 해양 지역의 식물성 플랑크톤 밀도에 대한 데이터를 평가했다.

결과:
며칠 안에 우세한 바람이 남동쪽으로 수천 킬로미터 떨어진 화재에서 연기 기둥을 퍼뜨렸다. 그 결과, 그을음과 에어로졸 농도는 호주의 바로 남쪽과 남동쪽 두 해양 지역에서 역사적으로 전례 없는 수준에 도달했다고 연구원들이 보고했다. 그곳의 그을음 농도는 정상 기후 수치보다 적어도 300% 높았다. 

▲ 이곳 뉴사우스웨일즈의 마운트 솔리터리에서  발생한호주 산불은 엄청난 양의 연기를 방출했다.  © lovleah / 게티 이미지

전례가 없는 녹조

그 결과 2019년 10월에 시작되어 4개월 넘게 지속된 이 해양 지역에서 비정상적으로 강력한 조류 ​​번성이 발생했다. "엽록소 농도가 역사적 월간 최대치를 훨씬 초과한 지역은 10조 제곱미터 이상이었고 따라서 호주의 면적을 초과했다"며 "호주 산불로 인한 이 식물성 플랑크톤 번성 정도는 전례가 없다"고 기술했다.

흥미로운 점은 "놀랍게도 이 식물성 플랑크톤 증가는 이 해양 지역의 엽록소가 계절적으로 감소하는 호주 여름 시기에 발생했다는 것"이라고 Tang과 그의 동료들은 보고했다. 현재 남해의 상위 수층에 있는 철 매장량은 이미 조류에 의해 대부분 소모되었기 때문이다.

연구원들에 따르면, 이러한 관찰은 대형 화재와 그 연기가 해양 환경에 지속적인 영향을 미칠 수 있다는 강력한 증거를 제공한다. 발열성 에어로졸은 영양분과 무엇보다도 철을 바다를 가로질러 운반하고 철 비료로 작용한다. 이것은 차례로 식물성 플랑크톤에 의한 1차 생산에 그리고 궁극적으로 지역 해양 먹이 사슬의 기초에 영향을 미친다.

▲ 2020년 1월 4일 알파인 국립공원 위의 파이로적란운. Author : Merrin Macleod

CO2 흡수 증가

화재에 의해 가열된 조류 번성도 기후에 직접적인 영향을 끼친다.
바다는 이러한 발열성 조류 번성을 통해 공기로부터 더 많은 CO2를 흡수하고 식물 조직의 탄소를 결합시킨다. Tang과 그의 팀의 계산에 따르면, 산불은 이 효과만으로도 CO2 형태로 약 1억 8,600만 톤의 탄소를 추가로 흡수할 수 있었다.

Tang과 팀은 "이는 2019/2020년 여름 산불로 인해 방출된 탄소 배출량의 약 95%에 해당한다"고 보고했다. 그러나 흡수된 탄소가 얼마나 더 깊은 해양 층에 도달해 장기적으로 탄소 순환에서 빠져나갔는지는 불분명하다. "CO2 격리가 빨리 진행됐을 수 있다"고 연구자들은 강조했다.

과소평가된 기후 영향

연구자들은 기후 변화의 관점에서, 자신들의 결과를 이전에 과소평가되었던 산불 위험 증가의 결과에 대한 중요한 지표로 보고 있다. 많은 지역에서 증가하는 가뭄과 더위는 이미 화재의 빈도와 강도를 크게 높였다. 또한, 북극 툰드라와 같이 이전에는 거의 화재의 영향을 받지 않았던 지역에서도 광범위한 화재가 발생하고 있다.

해안 근처에서 화재가 발생하는 경우, 더 잦은 화재가 발생하는 추세는 바다에도 광범위한 영향을 미칠 수 있다. Tang은 "이러한 화재는 지구 기후에 대한 잠재적 피드백과 함께 해양 환경에 대한 기후 변화의 예상치 못한 그리고 이전에 과소 평가된 영향을 보여준다"고 말했다.
(Nature, 2021; doi: 10.1038 / s41586-021-03805-8).
출처: 듀크 대학교

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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