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[톡 쏘는 과학] 플랑크톤이 날씨까지 바꾼다

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  •  |  입력 : 2017-05-25 19:16:47
  •  |  본지 19면
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파도가 치는 바닷가에 있다가 혀로 입 주변을 핥으면 짭짤하다. 피부에 소금기가 느껴진다. 부서져 깨지는 파도가 바람에 날려 염분을 포함한 바닷물 스프레이를 뒤집어쓰기 때문이다. 바람이 강하게 불면 바다 표면에서 작은 물방울들이 흩어지면서 에어로졸을 만든다.
   
파도에 날리는 바닷물. 국제신문DB
에어로졸은 연기와 안개라는 뜻의 연무질라고도 불리며 공기 중에 떠 있는 미세한 액체나 고체 입자를 말한다. 얼마나 작으냐 하면 크기가 고작 0.001 마이크로m에서 커봐야 1㎜다. 마이크로미터는 1000분의 1㎜. 눈에 보이지 않더라도 액체 입자는 아지랑이나 안개로 미뤄 짐작할 수 있고, 고체 입자는 미세먼지나 연기로 확인할 수 있다.

대기 중의 에어로졸은 스모그현상을 일으키고 빛을 산란 또는 반사하고 흡수해 기온을 올라가게 하거나 떨어뜨린다. 또 구름을 만들어 날씨를 조절하기도 한다. 최근 연구를 보면 바닷물이 만든 무수히 많은 에어로졸 성질이 모두 달라서 같은 것이 없다고 한다. 미국 샌디에이고 소재 캘리포니아대 연구팀은 바람에 날리는 바닷물 스프레이 속의 에어로졸을 분석해 에어로졸이 대기 상태를 바꾸는 능력은 바닷물 속에 사는 식물플랑크톤과 박테리아에 의해 영향을 받는다는 점을 밝혔다. 이런 결과는 사이언스 데일리 지난 11일 자에 실렸다.

식물플랑크톤과 박테리아가 분비하는 화학물질은 물방울 속에 녹아 들어가고, 결국 공기 중으로 섞여든다. 이런 화학물질이 많이 녹아있는 물방울은 상대적으로 적은 물을 포함하고 있으므로 습도에 영향을 준다. 결과적으로 에어로졸은 구름이 만들어지는 데 관여한다.

연구팀은 에어로졸을 분석하고 나서 미세한 에어로졸에 들어있는 화학물질이 서로 뚜렷하게 차이가 난다는 사실을 알고 놀랐다. 바닷물 스프레이 에어로졸이 기후 변화에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 에어로졸의 크기와 포함된 화학물질 종류이다. 에어로졸에 든 유기물질로는 지방산, 단당류, 다당류 등이 있다. 이런 화학물질의 차이가 기후에 다른 영향을 미칠 수 있다는 얘기다.

연구팀은 대학 앞 바다에 설치한 실험용 해양생태계에서 식물플랑크톤을 인공적으로 대량 발생시켰다. 즉, 적조를 일으켰다. 파도에서 만들어지는 에어로졸의 화학 성분을 조사했다. 이들은 에어로졸의 화학성분 변화가 바닷물에 있는 식물플랑크톤과 박테리아 군집의 증감과 일치한다는 사실을 알아냈다. 또한, 종속영양성 박테리아가 식물플랑크톤을 분해할 때 에어로졸의 화학물질 조성에 가장 큰 영향을 미쳤다.
바다가 지구 기후를 조절한다는 것은 잘 알려져 있다. 그렇지만 파도가 깨지면서 공기 중으로 퍼지는 에어로졸이 기후에 어떤 영향을 주는지는 우리가 잘 모르고 있다. 바다에 크고 작은 파도가 항상 있는데도 말이다.

김웅서 한국해양과학기술원 책임연구원

※본 콘텐츠의 저작권은 한국과학창의재단(사이언스타임즈)에 있습니다.

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