기후 변화로 해양 산성화가 가속됨에 따라 조개류와 산호 생태계가 받는 피해
안녕하세요. 기후 변화가 심각하게 진행됨에 따라서, 해양 산성화가 진행되는데, 해양 산성화는 탄산칼슘 구조 생물에는 치명적이라 합니다. 이 때, 조개와 산호가 받는 피해는 무엇이 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
해양산성화는 수중의 탄산이온농도를 낮춰서 조개와 산호와의 탄산칼슘골격형성을 방해하게됩니다.
결과적으로 조개 껍데기의 성장지연, 산호골격의 약화, 산호초구조붕괴 등으로 서식지 상실과 생물의 다양성 감소가 발생하게됩니다.
감사합니다.
해양 산성화는 대기 중 이산화탄소가 바닷물에 녹아 해수의 pH를 낮추는 현상인데, 이로 인해 바닷물의 산성도가 높아지면 탄산칼슘 구조물을 만드는 생물들에게는 상당히 치명적인 영향을 줍니다.
특히 조개는 탄산칼슘으로 껍데기를 만드는데, 해양이 산성화되면 껍데기 형성에 필요한 탄산 이온이 줄어들게 되고, 그로 인해 껍데기가 얇아지거나 약해지게 됩니다. 특히 성체보다 유생 단계에서 더 큰 피해를 입으며, 조개 개체 수 감소로 이어집니다. 또한, 껍데기를 유지하기 위해 많은 에너지를 소모하며 성장이 늦어지고 생식 능력도 떨어지게 됩니다.
또한 산호도 탄산칼슘으로 골격을 형성하여 산호초를 만드는데, 해양 산성화는 산호의 골격을 약하게 만들고, 산호의 성장 속도를 늦추게 됩니다. 게다가 이미 형성된 산호초의 골격이 녹아내리는 현상이 발생하며 이로 인해 산호초가 쉽게 부서지고, 백화 현상과 같은 다른 환경 스트레스에 더욱 취약해집니다.
네, 말씀해주신 것처럼 해양 산성화는 대기 중의 이산화탄소(CO₂)가 해수에 녹아 탄산(H₂CO₃)을 형성하고, 이것이 해수의 pH를 낮추며 동시에 탄산칼슘(CaCO₃) 형성에 필요한 탄산이온(CO₃²⁻) 농도를 감소시키는 현상인데요, 조개류와 산호는 몸을 지탱하거나 보호하기 위해 탄산칼슘으로 껍질과 골격을 만들기 때문에 이 변화에 직접적으로 큰 피해를 받습니다.
조개, 홍합, 굴 등은 Ca²⁺와 CO₃²⁻을 이용해 껍질을 만드는데요, 그러나 산성화가 진행되면 CO₃²⁻ 농도가 줄어 껍질 형성이 느려지거나 불완전하게 됩니다. 이때 어린 조개나 유생은 껍질이 얇아 산성화된 바닷물에서 쉽게 녹게되며 이는 초기 생존률을 급격히 낮춥니다. 또한 껍질 형성에 더 많은 에너지를 써야 하기 때문에 성장 속도가 느려지고, 번식 능력도 떨어지게 됩니다.
다음으로 산호는 아라곤이트 형태의 CaCO₃를 분비하여 집단적으로 산호초를 형성하는데요, 산성화가 심해지면 이 골격 형성이 저해되어 산호초가 약해지고 쉽게 부서집니다. 산성화는 직접적으로 백화를 일으키지는 않지만, 고온 스트레스와 겹치면 산호가 공생조류를 유지하기 힘들어 백화가 더 빨리 진행되며, 산호초 붕괴는 어류, 무척추동물 등 다양한 종의 서식처 상실로 이어져 해양 생태계 전반의 붕괴를 초래할 수 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂
질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.
기후 변화의 또 다른 심각한 문제인 해양 산성화에 대해 궁금해하시는군요.
저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨
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1.질문의 요지:
해양 산성화가 가속화됨에 따라 조개와 산호와 같은 탄산칼슘 구조의 생물들이 어떤 피해를 입게 되는지 궁금해하시는군요.
2.답변:
가장 중요한 점:
해양 산성화는 바닷물에 녹아 있는 이산화탄소가 🔝증가🔝하면서 해수(海水)의 pH가 ⤵️낮아지는 현상⤵️으로, 탄산칼슘(CaCO₃) 구조를 만드는 생물의 성장을 방해하고 껍데기를 약화시킵니다.
3.구체적인 설명 및 근거:
이유:
해양 산성화의 핵심은 바닷물에 녹아든 이산화탄소(CO₂)가 물(H₂O)과 반응하여 탄산(H₂CO₃)을 생성하는 과정입니다. 이 탄산은 다시 수소이온(H⁺)과 탄산수소이온(HCO₃⁻)으로 해리되면서 바닷물의 pH를 낮춥니다.
이 과정에서 바닷물 속의 탄산이온(CO₃²⁻)을 감소시키는데, 탄산이온은 조개나 산호가 껍데기나 골격(뼈대)을 형성하는 데 필수적인 재료입니다.
4.(참고)실제 사례/대응방안 등:
조개류의 피해:
성장 저해:
해양 산성화가 진행되면 바닷물 속 탄산이온(CO₃²⁻)이 부족해져 조개나 굴 같은 연체동물이 껍데기를 만드는 데 어려움을 겪습니다.
특히 유생(어린 조개) 시기에는 껍데기가 제대로 형성되지 못해 생존율😵이 크게 떨어집니다.📉(악순환😭)
껍데기 부식:
pH가 낮아진 바닷물은 이미 만들어진 껍데기를 부식시키고 약하게 만듭니다.
이는 조개류를 외부 위협으로부터 보호하는 능력을 떨어뜨려 생존에 직접적인 ☠️악영향☠️을 미칩니다.
산호의 피해:
백화 현상 가속화:
산호는 따뜻하고 탄산이 풍부한 바다에서 잘 자랍니다.
하지만 해양 산성화로 인해 탄산이온이 줄어들면, 산호가 뼈대를 형성하는 데 필요한 에너지를 더 많이 소모하게 됩니다. 이는 결국 산호가 스트레스를 받아 몸속의 공생 조류를 뱉어내는 '백화 현상'을 더욱 가속화시킵니다.
서식지 파괴:
산호초는 열대 해양 생태계의 약 25%가 서식하는 중요한 보금자리입니다.
산호가 죽어가면 수많은 해양 생물이 살 곳을 잃게 되고, 이는 곧 해양 생태계 전체의 붕괴로 이어집니다.
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궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.
덧붙여, 국제사회뿐만 아니라 국내에서도 질문자님을 포함하여 우리 한 사람 한 사람부터
기후변화 문제에 대한 그 심각성을 느끼고 지속적인 관심과 책임감을 갖고서지금부터라도 기후변화대응과 관련한 노력과 실천들을 통해 한걸음씩 안전하고 깨끗하고
아름다운 미래를 만들어 나아가기를 소망해봅니다.
이상, 이중철 과학기술전문가입니다.🙂
감사합니다.
해양 산성화는 조개류와 산호의 생존에 필수적인 탄산칼슘 골격 형성을 방해하고 기존 골격을 약화시켜 생존 자체를 위협합니다. 조개류는 껍데기가 얇아지고 성장이 저해되며 특히 어린 개체의 생존율이 급감하는 피해를 입고, 산호의 경우 골격 성장이 둔화되고 백화 현상이 가속화되어 결국 폐사로 이어지며 이는 산호초 생태계 전체의 붕괴를 유발합니다.