본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
거대한 수중 파도는 탄소를 저장하는 바다의 능력에 영향을 미친다.
케임브리지 대학, 옥스포드 대학, 캘리포니아 샌디에이고 대학이 이끄는 국제적인 연구팀은, 대서양에서 이러한 파도와 다른 형태의 수중 난류의 영향을 정량화한 결과, 그 중요성이 정부 정책을 알리는 기후 모델에 정확하게 반영되지 않고 있다는 것을 발견했다.
[2023년 3월17일 = ENN] 인간의 활동으로 방출되는 열과 탄소는 대부분 바다에 흡수되지만, 열과 탄소는 바다 깊숙이 밀어 넣거나 지표면 쪽으로 당겨지기 때문에 얼마나 흡수할 수 있느냐는 바다 내부의 난류에 달려 있다.
이러한 수중 파도는 이미 잘 알려졌지만, 열과 탄소 수송에서의 중요성은 완전히 이해되지 않았다.
AGU 진보 저널에 보고된 결과는 해양 내부의 난류가 탄소와 열을 이전에 상상했던 것보다 전 세계적인 규모로 운송하는 데 더 중요하다는 것을 보여준다.
대양 순환은 열대에서 북대서양으로 따뜻한 물을 운반하는데, 그곳에서 냉각되고 가라앉아 거대한 컨베이어 벨트처럼 깊은 바다에서 남쪽으로 돌아온다.
대서양 자오선 전도 순환(AMOC)이라고 불리는 이 순환 패턴의 대서양 분기는 전 세계 열과 탄소 예산을 규제하는 데 핵심적인 역할을 한다.
해양 순환은 얼음을 녹이는 극지방으로 열을 재분배하고, 탄소는 깊은 바다로 재분배하며, 그곳에서 수천 년 동안 저장될 수 있다.
"만약 여러분이 바다 내부의 사진을 찍는다면, 여러분은 많은 복잡한 역학을 볼 수 있을 것이다, "라고 케임브리지 응용 수학 및 이론 물리학부의 로라 시몰리(Laura Cimoli) 박사가 말했다.
"물 표면 아래 깊은 바다에는 제트, 조류, 파도가 있다. 이 파도들은 최대 500ｍ까지 올라갈 수 있지만, 그것들은 해변의 파도처럼 부서진다.“
"대서양은 지구 기후에 어떻게 영향을 미치는지에 있어서 특별하다," 라고 케임브리지 지구과학부의 알리 마샤예크(Ali Mashayek) 박사가 말했다.
"그것은 상류에서 깊은 바다까지 강한 극대 극 순환하고 있다. 물은 또한 깊은 바다에서보다 수면에서 더 빨리 움직인다.“
지난 수십 년 동안, 연구원들은 일부 남극 빙산이 성장하는 동안 왜 북극이 그렇게 많은 얼음 표면을 잃어버렸는지에 대한 요인이 대서양 자오선 전도 순환(AMOC)가 될 수 있는지를 조사해왔다.
이 현상에 대한 한 가지 가능한 설명은 북대서양에서 바다에 의해 흡수된 열이 남극에 도달하는 데 수백 년이 걸린다는 것이다.
이제, 원격 감지, 선박 기반 측정, 자율 부유물로부터의 데이터의 조합을 사용하여, 케임브리지가 이끄는 연구원들은 북대서양의 열이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 빨리 남극에 도달할 수 있다는 것을 발견했다. 게다가, 해양 내의 난류, 특히 큰 수중 파도는 기후에 중요한 역할을 한다.
거대한 케이크처럼, 바다는 바닥에 차갑고 밀도가 높은 물이 있고, 맨 위에 더 따뜻하고 가벼운 물이 있는 다른 층으로 구성되어 있다. 대부분 열과 탄소 수송은 특정한 층 내에서 일어나지만, 열과 탄소는 또한 깊은 물을 표면으로 가져오면서 밀도 층 사이를 이동할 수 있다.
연구원들은 층 사이의 열과 탄소의 이동이 기후 모델에서 완전히 표현되지 않는 현상인 소규모 난류에 의해 촉진된다는 것을 발견했다.
서로 다른 관측 플랫폼의 혼합 추정치는 해양 내부 파동에 대한 이론적 예측과 일치하는, 순환의 상부 분기에서 작은 규모의 난류의 증거를 보여주었다.
서로 다른 추정치는 난류가 북대서양에서 남쪽으로 이동하는 심해의 핵심과 관련된 밀도 층에 대부분 영향을 미친다는 것을 보여주었다. 이것은 이러한 물 덩어리에 의해 운반되는 열과 탄소가 서로 다른 밀도 수준을 가로질러 이동될 가능성이 크다는 것을 의미한다.
"기후 모델은 난기류를 설명하지만, 대부분은 그것이 해양 순환에 미치는 영향에 관한 것이다."라고 시몰리가 말했다.
"하지만 우리는 난류가 그 자체로 필수적이며, 얼마나 많은 탄소와 열이 바다에 흡수되고, 그것이 어디에 저장되는지에 핵심적인 역할을 한다는 것을 발견했다.“
마샤예크는 "많은 기후 모델이 마이크로 스케일 난기류의 역할을 지나치게 단순하게 표현했지만 우리는 그것이 중요하고 더 주의해서 다루어야 한다는 것을 보여주었다."라고 말했다.
"예를 들어, 난기류와 해양 순환에서의 역할은 인위적인 열이 남극 빙산에 도달하는 양과 그러한 일이 발생하는 시간 척도를 제어한다."
이 연구는 과학자들이 기후 변화의 미래 영향을 더 정확하게 예측할 수 있도록 지구 관측 배열에 난기류 센서를 설치하고 기후 모델에서 소규모 난기류를 더 정확하게 표현해야 할 긴급한 필요성을 시사한다.
이 연구는 영국 연구 및 혁신(UKRI)의 일부인 자연환경 연구 위원회(NERC)의 일부 지원을 받았다.
다음은 ENN과 UNIVERSITY OF CAMBRIDGE 가 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.enn.com/articles/72183-giant-underwater-waves-affect-the-ocean-s-ability-to-store-carbon
https://www.cam.ac.uk/research/news/giant-underwater-waves-affect-the-oceans-ability-to-store-carbon
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
