연구에 따르면 수액은 지구 온난화를 완화하는 데 큰 역할을 합니다.

Aug 26, 2023

인간은 매년 수십억 톤의 이산화탄소를 대기 중으로 배출함으로써 지구 온난화를 계속 증폭시키고 있습니다. 새로운 연구에 따르면 먼 인류 친척이 바다 표면에서 심해로 대량의 탄소를 펌핑하여 현재 온난화에 아무런 영향을 주지 않음으로써 이 온실가스의 영향을 완화하는 데 큰 역할을 하고 있음이 밝혀졌습니다.

William & Mary 산하 버지니아 해양과학 연구소의 Deborah Steinberg가 주도한 이번 연구는 Global Biogeochemical Cycles 최신호에 게재되었습니다. NASA가 자금을 지원하는 4년짜리 다중 기관 현장 프로그램인 EXPORTS의 일환으로 수행된 연구에 대해 보고합니다. 공동 저자는 메인, 버뮤다, 캘리포니아, 뉴펀들랜드, 브리티시 컬럼비아 및 알래스카의 해양 연구소 출신입니다.

RemoTe Sensing의 해양 수출 프로세스에 대한 EXPORTS의 목표는 선박 및 위성 관측을 결합하여 "생물학적 펌프"의 글로벌 영향을 보다 정확하게 정량화하는 것입니다. 이는 햇빛이 비치는 표층수에서 심해로 탄소와 기타 유기물을 운반하여 표층 해양과 대기에서 이산화탄소를 효과적으로 제거하는 일련의 생물학적 과정입니다. 동물성 플랑크톤이라고 불리는 작은 표류 동물은 광합성 중에 이산화탄소의 탄소를 조직으로 흡수하는 식물성 플랑크톤을 먹음으로써 펌프에서 중요한 역할을 합니다.

2018년 한 달 동안 북동 태평양을 향한 수출 탐험에서 Steinberg와 동료들은 생물학적 펌프에서 잘 연구되지 않은 플레이어인 Salpa aspera라는 이름의 젤라틴 동물 플랑크톤 종의 큰 꽃을 발견했습니다. 다른 수액과 마찬가지로 이 "젤리통"은 척색(인간과 다른 척추동물의 척수로 발달하는 구조)에서 생명을 시작하며, 성체가 작고 투명한 고래처럼 세계의 바다를 표류하면서 물 속에 떠다니는 미세한 식물을 걸러냅니다.

세 가지 특징이 Salps, 특히 S. aspera에 대한 팀의 관심을 불러일으켰습니다. 하나는 이러한 유기체가 무성생식을 할 수 있고 적절한 조건에서 빠르게 거대한 꽃을 피울 수 있다는 것입니다. 두 번째는 S. aspera가 대부분의 다른 동물성 플랑크톤보다 더 크고 더 많은 물을 여과하여 더 크고 무거운 배설물 알갱이를 생성한다는 것입니다. 세 번째는 매일 물을 통해 위아래로 이동하며, 밤에는 식물성 플랑크톤을 먹기 위해 솟아오르고, 바다거북, 바다새 등 자신의 포식자를 피하기 위해 햇빛이 비치는 시간에는 끝없는 어둠의 심해로 분사한다는 것입니다. 그리고 물고기.

이러한 특징으로 인해 연구자들은 수액이 생물학적 펌프에서 중요한 역할을 할 수 있다고 의심하게 되었습니다. 상대적으로 부피가 큰 동물성 플랑크톤이 대량으로 번성하면 무겁고 빠르게 가라앉는 배설물 알갱이를 통해 탄소를 깊이까지 효과적으로 운반할 수 있기 때문입니다. 펠릿이 깊이 있는 여행을 시작할 수 있도록 하는 수직 이동; 그리고 꽃이 피는 동안 수많은 수액 시체가 가라 앉습니다 (개별 수액은 단지 몇 주만 산다).

그러나 그 증거는 푸딩에 있으며, 수액의 수명주기가 짧고 고르지 못한 분포로 인해 오랫동안 탄소 배출과 심해 먹이사슬에서 수액의 역할을 연구하려는 노력이 어려워졌습니다. Steinberg는 "수액은 '개화 또는 소멸' 수명주기를 따릅니다. 인구는 본질적으로 공간과 시간이 불규칙합니다. 이로 인해 심해로의 탄소 수출에 대한 기여를 관찰하거나 모델링하기가 어렵습니다."라고 Steinberg는 말합니다.

2018년 태평양 수출 탐험 기간 동안 Steinberg와 동료들은 전통적인 플랑크톤 그물과 퇴적물 트랩부터 수중 비디오 레코더와 소나 기반 컴퓨터 모델에 이르기까지 광범위한 해양 관찰 도구를 배포하여 이러한 문제를 극복할 수 있었습니다. 또한 과학자들은 277피트 Roger Revelle과 238피트 Sally Ride라는 두 개의 연구 선박을 사용하여 수액 꽃 내부뿐만 아니라 주변 해역의 상태도 관찰할 수 있었으며 연구에 더 넓은 지리적 맥락을 제공했습니다.

팀의 전례 없는 현장 캠페인 결과는 분명했습니다. Steinberg는 “생태학 및 생리학의 독특한 특징과 결합된 높은 수액의 풍부함은 생물학적 펌프에서 큰 역할을 하게 됩니다.”라고 말합니다.