그린란드 빙하 해빙으로 수은 배출 가속화

문광주 기자 / 기사승인 : 2021-05-30 08:44:05
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* 유입된 수은 값은 북극 강의 경우 평상시보다 100배 더 높아
* 아시아에서 가장 오염된 강의 오염 수준
* 빙하 표면의 퇴적물이라기 보다 빙하 아래 지하암석의 역할 커

빙하 해빙으로 수은 배출 가속화
그린란드 빙하의 녹는 물에는 아시아에서 가장 더러운 강만큼 독성이 강한 중금속이 포함돼 있다.


예상치 못한 오염 :
그린란드 빙하의 녹은 물에는 놀라운 양의 독성 수은이 포함돼 있다.
농도는 세계의 대부분의 강보다 높으며 아시아에서 가장 더러운 강만 이 수준을 능가한다.
연구자들이 저널 "Nature Geoscience"에 보고한 바와 같이, 전반적으로 그린란드 남서부에서 흘러나온 빙하만으로도 바다로 유입되는 전 세계 수은의 10%를 차지할 수 있다. 

▲ 그린란드 남서부의 빙하에서 녹은 물에는 놀라운 양의 수은이 포함되어 있다. 때로는 아시아에서 가장 오염된

 강만큼이나 많다. © Jade Hatton / University of Bristol


중금속 수은은 독성이 매우 높다.
특히 생물학적 활성 형태인 메틸수은은 신경계를 손상시키고 효소를 차단하며 점차 축적되어 건강에 심각한 손상을 줄 수 있다. 수은은 예를 들어 특정 광물에서 자연적으로 발생하지만 석탄연소, 쓰레기 화재, 산불 및 시멘트 생산을 포함한 인위적인 과정을 통해 점점 더 환경으로 방출되고 있다. 특히 바다와 북극에서 많은 유기체가 현재 수은으로 심하게 오염됐다.

아시아에서 가장 오염된 강의 수은 만큼 많은 양

플로리다 주립 대학의 존 호킹스(Jon Hawkings)와 그의 동료들은 예상치 못한 수은 오염원을 발견했다. 연구를 위해 그들은 그린란드 남서부에 있는 3개의 큰 빙하에서 나온 녹은 물과 인접한 피요르드의 물에서 수은을 포함한 다양한 물질의 함량을 조사했다. 

증가하는 얼음 용융릏을 고려해 그들은 빙하수와 함께 어떤 원소와 화합물이 바다로 유입되는지 알고 싶었다.

결과는 놀랍다.
예상과는 달리 용융수에는 용해된 수은과 입자상 수은의 농도가 높았다.
Hawkings와 그의 팀은 "용존 수은의 농도는 자연수에서 측정된 가장 높은 값이다"고 보고했다. "이렇게 유입된 수은 값은 북극 강의 경우 평상시보다 100배 더 높으며, 평방킬로미터 그리고 연간 값은 521~3,300mMol(밀리몰)이다.“

고체에 결합된 미립자 수은의 농도도 높았다.
“그들은 문헌에 기록된 가장 높은 농도에 가깝다”고 연구원들은 말했다.
아시아에서 최악의 오염된 강과 하구만이 훨씬 더 높은 수준의 수은을 가지고 있었다. 

 

▲ a, b, 강변 샘플링 장소 (모델링된 집수 지역이 회색)와 SS(Søndre Strømfjord) 샘플링 스테이션 (a), NK(Nuup Kangerlua) 및 AF (Ameralik Fjord)샘플링 스테이션 (b)의 위치. 현장 사이트는 GrIS지도 (왼쪽)에 a와 b로 표시되어 있다. NK와 AF에 대한 주요 빙하 입력은 b에 표시된다. 추가 세부 사항은 방법에서 찾을 수 있다.(출처: 관련논문 Large subglacial source of mercury from the southwestern margin of the Greenland Ice Sheet)

연간 42톤의 수은

빙하수와 함께 유입되는 예상치 못한 수은은 측정 결과에서 알 수 있듯이 피요르드의 물에서 여전히 감지할 수 있다. 또한 이 입력의 상당 부분이 생물학적으로 활성인 메틸수은으로 전환된다. Hawkings와 그의 동료들은 “피요르드의 메틸수은 농도는 녹은 물보다 약간 낮았지만 바다의 정상 수치보다 훨씬 높았다”고 말했다.

그들의 계산에 따르면 그린란드 남서부의 빙하에서 녹은 물만해도 매년 약 42톤의 수은이 바다에 유입된다. 이것은 강을 통해 전 세계 바다로 유입되는 전 세계 수은의 약 10%에 해당한다. Hawkings의 동료 로브 스펜서(Rob Spencer)는 이렇게 말했다. “우리는 이 빙하에서 나오는 녹은 물에 너무 많은 수은이 포함되어있을 것이라고 예상하지 못했다. 이것은 북극해 연안 생태계의 먹이 사슬이 이전에 알려진 것보다 더 심하게 오염되었음을 의미 할 수 있다.”

이 수은은 어디에서 왔을까?

이것은 북극의 수은이 어디에서 왔는지에 대한 질문을 제기한다.
연구원들이 설명했듯이, 그 값은 빙하 표면의 퇴적물에서만 나오기에는 너무 높다.
따라서 이 수은은 공기 중의 인위적인 수은 오염으로 인해 상당 부분 발생했을 가능성이 낮다. 대신 그들은 지질학적 출처를 의심한다.

빙하의 얼음으로 갈아서 녹은 물로 씻어 낸 고운 빙하 가루에는 특히 많은 양의 수은이 포함되어 있기 때문에 빙하의 지하 암석이 결정적인 역할을 할 것입니다. 수은은 신나 바 라이트와 같은 수은 함유 광물의 빙하 하 퇴적물에서 나올 수 있지만, 높은 수준의 수은을 함유 한 영구 동토 토양도 생각할 수 있다고 팀은 밝혔다.

간접적인 기후 영향
연구자들에 따르면, 그들의 결과는 특히 북극에서 환경을 위해 빙하 용융수를 증가시키는 중요성에 대해 완전히 새로운 빛을 발산했다. 이 물은 철과 다른 귀중한 영양소를 북극해로 가져오기 때문에 동시에 매우 독성이 강한 중금속이 지하에서 동원되어 환경으로 유입된다.

Hawkings는 "지금까지 수은 오염을 줄이기 위한 모든 노력은 산업과 같은 인위적인 활동으로 인한 배출을 억제하도록 설계되었다"고 말한다. "그러나 빙하와 같이 기후에 민감한 환경에서 점점 더 많은 수은이 나오면 그것은 통제하기 훨씬 더 어려운 원천이다.“
(Nature Geoscience, 2021; doi : 10.1038 / s41561-021-00753-w)
출처 : Florida State University

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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