탄소 저장에 중요한 해양 과정 간과해

[이미디어= 황원희 기자] 새로운 연구에 따르면 바다에서 유기 탄소를 보존하는 주요 메커니즘이 밝혀졌다. 이 과정은 잘 알려지지 않았지만 지구의 기후, 탄소 순환, 화석 연료 형성에 영향을 미치는 중요한 과정이다.

유기 탄소는 일반적으로 대부분의 환경에서 분해된다. 그러나 해양 퇴적물에는 엄청난 양이 보존되어 있으며, 이는 수십 년 동안 과학자들에게 수많은 의문을 자아냈다.

시간이 지남에 따라 보존된 유기 탄소는 상당한 양의 탄소를 효과적으로 차단할 수 있는 석유나 가스로 변할 수 있으며, 그렇지 않을 경우 지구가 기후 변화에 큰 영향을 미치는 이산화탄소로 대기 중에 방출된다.

맨체스터 대학교와 리즈 대학교의 과학자들이 주도한 이 연구는 네이처 지오사이언스 저널에 게재됐다. 그에 따르면 해저에서 유기 탄소를 보존하는 데 중요한 역할을 하는 두 가지 간과된 과정이 밝혀졌다.

첫 번째는 흡착으로 광물에 의한 탄소 흡수이며 두 번째는 분자 변환으로 더 작고 반응성이 낮은 분자를 더 크고 반응성이 낮은 분자로 변환하는 것이다.

이 새로운 이해는 해양에서의 탄소 배출을 제한하는 전략에 도움을 줄 수 있으며, 기후 변화와의 싸움에서 주요 도구를 제공할 수 있다.

수년에 걸쳐 연구팀은 그 어느 때보다 다양한 탄소 보존 과정을 고려한 포괄적인 모델을 개발했다. 여기에는 퇴적물 매장, 가수분해(물 속 탄소 분해), 흡착(광물 표면에 의한 탄소 흡수), 분자 변형(더 크고 반응성이 낮은 분자 형성)이 포함된다.

연구자들은 그들의 모델을 해양 퇴적물에서 수집한 실제 데이터와 비교했다. 그 결과, 탄소 보존 효율이 이전에 다른 모델들이 계산한 것보다 거의 세 배 더 높다는 것이 밝혀졌다.

연구진은 또한 그 계산이 실제 현장 데이터와 더 잘 일치하며 바다 밑에 얼마나 많은 유기 탄소가 저장되어 있는지에 대한 더 정확한 예측을 제공한다는 사실을 발견했다. 그런 다음 인공지능과 모델을 사용하여 어떤 프로세스가 중요한 역할을 하는지 알아냈다.

연구진은 "우리의 연구 결과는 이전에 간과되었던 메커니즘을 밝혀내어 탄소 관리를 위한 새로운 경로를 제공한다. 새로운 수치 모델인 몬테카를로와 인공지능의 결합이 수십 년 동안 논의되어 온 해양 퇴적물의 유기물 보존에 대한 중요한 통찰력을 제공하는 것을 보는 것은 상당히 놀라웠다“고 밝혔다.

이 연구는 탄소 순환에서 흡착과 분자 변환의 중요한 역할을 강조한다. 이러한 과정은 해양 퇴적물의 상층부에서 유기물을 분해로부터 보호하고 더 깊이 운반한다. 시간이 지남에 따라 이 보존된 탄소는 오일이나 가스로 변하여 이산화탄소로 대기 중으로 방출되는 것을 막을 수 있다. 또한 이같은 새로운 통찰력과 모델은 해양 비료와 같은 기후 변화 완화 전략을 조사하는 데 사용될 수 있다.