지구상에 동물이 출현한 이후 지금까지 적어도 10차례 이상 지질학적으로 거의 동시에 동물이 대량으로 멸종하는 사건이 발생했다. 이 가운데 크게 발생한 5차례의 멸종을 대멸종(Mass Extinction)이라고 하는데 사상 최대의 대멸종은 지금부터 2억 5천 만 년 전인 고생대 말기에 발생한 제3차 대멸종이다. 6만 년 동안 진행된 제3차 대멸종으로 당시 해양 동물의 90% 이상이 사라지고 육상 동물의 2/3가 멸종됐다. 고생대 초기부터 크게 번성해 바다 전체를 장악했던 삼엽충도 제1차와 제2차 대멸종에서는 살아남았지만 제3차 대멸종으로 지구상에서 완전히 사라졌다. 제3차 대멸종으로 인해 고생대가 막을 내리고 중생대가 시작됐다.
지금까지 제3차 대멸종은 시베리아 지역에서 발생한 거대한 화산 폭발이 원인인 것으로 알려져 고생대 페름기 말 약 6만 년에 걸쳐 시베리아지역에서 거대한 화산 폭발이 이어졌는데 거대한 화산폭발로 막대한 양의 화산재와 탄소가 대기 중으로 분출되면서 기후가 변하고 해양산성화와 함께 바닷물이 뜨거워지면서 산소 농도가 떨어지고 독성이 강한 황까지 쌓이면서 많은 동물이 사라진 것으로 학계는 보고 이런 가운데 제3차 대멸종은 급격하게 진행된 해양산성화가 결정적인 역할을 했다는 연구 결과가 나왔고 영국과 독일, 오스트리아 공동연구팀은 아랍에미리트에서 발굴한 고생대 석회석을 붕소(B) 동위원소(11B, 10B)를 이용해 분석해 석회석이 만들어진 시기 해양의 수소이온농도(pH)를 산출했고 해양산성화 정도에 따라 두 붕소 동위원소의 비율이 달라지는 점을 이용한 것이다.
현재 아랍에미리트지역은 고생대에는 판게아(Pangaea)라는 거대한 대륙의 연안인 테티스 해(Tethys Sea)에 위치했던 지역으로 연구팀이 발굴한 석회석은 테티스 해의 바닥에서 만들어진 석회석이며 연구결과를 담은 논문은 과학저널 사이언스(Science) 최근호에 실렸고(Clarkson et al., 2015). 논문에 따르면 석회석의 붕소 동위원서 측정결과 제3차 대멸종 마지막 1만 년 동안 해양의 수소이온농도(pH)가 0.6~0.7이나 급격하게 떨어진 것이고 화산폭발로 대기 중으로 분출된 엄청난 양의 탄소가 바다에 흡수되면서 해양의 수소이온농도가 크게 떨어진 것이 대멸종 마지막 1만 년 동안 해양산성화가 급격하게 진행된 것이고 연구팀은 제3차 대멸종을 2단계로 나눠 설명하고 우선 멸종이 진행된 6만 년가운데 처음 5만 년 동안은 화산폭발과 함께 기후변화와 해양산성화, 바닷물의 온도 상승, 해양의 산소 농도 감소가 상대적으로 서서히 이뤄진 것으로 추정하지만 멸종이 진행된 6만 년 가운데 마지막 1만 년 동안은 해양산성화가 급격하게 진행되면서 이 시기에 많은 동물이 멸종된 것으로 연구팀은 분석했다.
대표적인 예로 소라나 고동 같은 복족류나 조개나 대합 같은 조가비가 두 개인 동물(쌍각류)의 껍질은 주로 탄산칼슘으로 만들어지는데 바닷물이 산성화될수록 탄산칼슘이 굳어지지 않고 쉽게 녹아내리기 때문에 동물들이 껍질을 제대로 만들지 못해 멸종에 이르게 됐고 5만 년 동안 서서히 진행된 기후변화와 해수 온도 상승, 해양 산소 고갈, 독성 황의 증가 등으로 약해질 대로 약해진 생태계가 급격하게 진행된 해양산성화라는 결정타를 맞고 무너져 내렸다는 것이고 연구팀은 제3차 대멸종 당시 수소이온농도가 급격하게 떨어진 1만 년 동안 24조 톤의 탄소가 대기 중으로 분출된 것으로 보고 화산 폭발로 연평균 24억 톤의 탄소가 공기 중으로 배출됐다며 다행이라면 다행인 것은 앞으로 인류가 화석연료 사용으로 배출될 수 있는 탄소는 제3차 대멸종 때보다는 적을 것으로 예상되고 연구팀은 현재 경제적으로 개발이 가능한 모든 화석연료를 모두 사용할 경우 3조 톤 정도의 탄소가 공기 중으로 배출될 것으로보며 결코 적은 양은 아니지만 고생대 말기에 화산 폭발로 배출된 탄소에 비하면 1/8에 불과한 것이다.
문제는 유례없이 빠르게 진행되고 있는 해양산성화의 속도다. 실제로 산업혁명 이전인 18세기 중엽 해양 표면의 평균 수소이온농도는 8.179이었다. 하지만 관측결과에 의하면 2000년대 현재 해양 표면의 평균 수소이온농도는 8.069다. 약 250년 만에 수소이온농도가 0.11이나 떨어진 것이다(자료:Wikipedia). 고생대 말기 사상 최대의 대멸종이 발생할 때 해양 표면의 수소이온농도가 0.6~0.7 정도 떨어지는데 1만 년이라는 기간이 흐른 것과 비교하면 최근에 진행되고 있는 해양산성화가 제3차 대멸종 때보다도 오히려 더 빠르게 진행되고 앞으로도 해양산성화는 더욱더 빠르게 진행될 것이라는 학계의 일반적인 전망이고 앞으로 인구증가와 경제성장, 온실가스 저감 노력 등 여러 가지 조건에 따라 온실가스 배출이 크게 달라지겠지만 가능성이 큰 온실가스 배출 시나리오(IS92a)를 가정할 경우 2050년 해양 표면의 수소이온농도는 7.949, 2100년에는 7.824까지 떨어질 것으로 학계는 전망하고(Orr et al., 2005; Wikipedia) 2000년대 현재 산업혁명이전보다 0.1정도 떨어진 해양 표면 수소이온농도가 2050년에는 산업혁명 이전에 비에 0.24가 떨어지고 2100년에는 0.355나 떨어질 가능성이 있다는 뜻이다. 1만 년이 아니라 수백 년 만에 해양산성화가 급격하게 진행되는 것이다.
인류가 화석연료 사용으로 배출할 수 있는 탄소 총량만 고려할 경우 현재 진행되고 있는 해양산성화의 폭은 고생대 말기 대멸종 때보다는 크지 않을 가능성이 높다지만 인간 활동의 영향으로 대멸종 때보다도 오히려 급격하게 진행되고 있는 해양산성화가 생태계에 격변을 초래하지는 않을까 학계는 우려하고 있다.
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※ 불변의 3대 원칙속에 '만들어지면 반듯이 부서지는' 것처럼
지구도 만들어진 것중에 하나인 것이기에 부서지는 상태에서
벗어날 수는 없겠지만 모든 것은 사람들이 어떻게 하느냐에
따라 오랜세월을 더 버틸 수도 있는 것을 한시가 급하게 망가
뜨리는 상태를 만든 것이 사람들이 아니겠는가.
해양산성화는 앞으로 생태계에 엄청난 격변을 초래 할 것이
감지되고 있는데도 무심히 지나치고 있는 우리들이 아닌가.
지금도 늦은 상태이지만 지구를 살려야만 우리들이 숨을 쉬며
먹거리에 문제가 없을 것인데...
해양산성화가 된다면
사람들의 먹거리에 엄청난 문제가 될것이 아닌가한다.
진짜 지구를 살려 다음세대들에겐 제대로 살 수 있게 만들어
주어야만 하는 우리들의 사명이 아닐까하며 그것만이 내가
사는 길이며 다음세대를 위하는 것이아닌가.