남극 빙하가 녹으면 남극해로 더 많은 수은이 방출될 수 있다는 연구 결과

한때 지구에서 가장 외딴 곳이자 가장 훼손되지 않은 지역 중 하나로 여겨져 온 남극은, 기후 변화로 빙하가 녹는 속도가 빨라지면서 남극해로 더 많은 양의 수은을 방출하고 있을 수 있다고, 남극의 변화하는 수은 순환을 조사한 새로운 연구는 전합니다.

수십 년 동안 남극의 극도로 추운 환경은 세계 다른 지역에서 운반된 오염물질을 저장하는 거대한 저장고 역할을 해왔습니다. 대기 및 해양 순환은 수은을 포함한 오염물질을 장거리로 운반해 결국 얼음, 눈, 토양 및 해양 퇴적물에 침적하고 저장할 수 있습니다.

그러나 전 세계 기온이 상승하고 남극의 얼음이 계속 후퇴하면서, 이렇게 과거에 저장되어 있던 일부 오염물질이 다시 이동 가능해져 주변 해역으로 방출될 수 있습니다.

이번 연구 결과는 기후 변화가 해양 생태계에 축적되고 결국 인간의 식품 사슬로 들어갈 수 있는 독성 중금속인 수은의 전 지구적 이동을 어떻게 재편할 수 있는지에 대한 우려를 제기합니다.

산업화 시대 이후 수은 축적은 증가했다

베이징대학교 연구진은 환경 변화가 특히 빠르게 일어나고 있는 지역 중 하나인 남극 반도 주변 대륙붕에서 16개의 퇴적물 시료를 채취해 분석했습니다.

화학 분석 결과, 퇴적물 내 수은 축적의 평균 속도는 산업화 시대 시작 이후 약 160% 증가했으며, 특히 1950년대 무렵부터 가속화가 두드러진 것으로 나타났습니다.

이번 결과는 역사적인 인위적 수은 배출과 남극 환경의 변화가 이 지역에 침적되고 재분배되는 수은의 양에 모두 영향을 미치고 있음을 시사합니다.

석탄 연소와 채굴 같은 활동을 포함해 세계 다른 곳에서 방출된 수은은 결국 극지 환경에 도달하기 전까지 대기를 통해 장거리를 이동할 수 있습니다.

한번 침적되면 수은은 눈, 얼음, 토양 및 해양 환경에 장기간 저장될 수 있습니다.

그러나 기후 변화는 이 과정을 변화시키고 있습니다.

빙하 융해가 바다로의 수은 방출을 증가시키고 있을 수 있다

연구진은 전 지구 수은 순환을 살펴보고 남극 해양 퇴적물에서 발견되는 수은에 서로 다른 स्रोत들이 어떻게 기여하는지 추정하기 위해 컴퓨터 모델을 사용했습니다.

그들의 분석은 빙하에서 바다로 방출되는 수은이 산업화 시대 시작 이후 최대 550% 증가했음을 시사했습니다.

연구진은 남극 반도 주변 해양 퇴적물에서 검출된 수은의 약 56%가 대기 침적에서 직접 기원한 것으로 추정했습니다.

나머지는 빙하 융수, 풍화, 그리고 대륙의 얼음·토양·퇴적물의 침식과 같은 과정과 관련되어 있었을 가능성이 높습니다.

기온이 상승함에 따라, 빙하가 녹고 침식이 증가하면 수십 년 또는 그 이상 갇혀 있던 오염물질이 이동 가능해질 수 있습니다.

따라서 대기, 해양, 얼음, 육지 간 상호작용의 변화는 남극 환경을 통한 수은의 이동을 가속화할 수 있습니다.

기후 변화는 전 지구적 수은 순환을 재편할 수 있다

이번 결과는 기후 변화의 중요하지만 때로는 간과되는 한 가지 결과를 보여줍니다. 즉, 온난화는 기온, 해수면, 생태계뿐 아니라 오염물질의 이동에도 영향을 미칠 수 있습니다.

인간 활동으로 배출된 수은은 외딴 환경에 도달하기 전까지 전 지구적으로 순환할 수 있습니다.

과거에는 극지의 얼음과 동결된 토양이 이러한 오염의 일부를 저장할 수 있는 저장고 역할을 해왔습니다. 이러한 동결 환경이 변화하면서, 이전에 침적된 수은이 다시 이동할 수 있습니다.

과학자들은 이를 때때로 유산 오염 문제라고 설명합니다. 즉, 현재 배출이 줄어들더라도 수십 년 전에 방출된 오염물질이 계속 환경을 순환할 수 있다는 뜻입니다.

연구진은 따라서 기후 변화가 현재의 배출만 줄인다고 해서 전 지구적 수은 오염을 통제하는 일을 단순하게 만들지는 않을 것이라고 말합니다.

독성 메틸수은은 해양 식품 사슬로 들어갈 수 있다

가장 큰 우려 중 하나는 환경 중의 수은이 금속의 매우 독성 강한 유기 형태인 메틸수은으로 전환될 때 발생합니다.

특정 미생물은 적절한 환경 조건에서 수은을 메틸수은으로 바꿀 수 있습니다.

일단 형성되면 메틸수은은 작은 해양 생물에 흡수될 수 있고, 식물성·동물성 플랑크톤을 거쳐 점진적으로 먹이사슬 전반에 축적될 수 있는데, 이를 생물축적 및 생물증폭이라고 합니다.

오염은 미생물과 플랑크톤에서 크릴과 어류로, 그리고 결국 해조류와 해양 포유류로 이동할 수 있습니다.

인간도 주로 오염된 해산물 섭취를 통해 메틸수은에 노출될 수 있습니다.

이전 연구들은 남극 해양 환경과 관련된 미생물들이 수은 전환에 기여할 수 있음을 보여주었으며, 이는 남극해로 방출된 수은이 생물학적으로 이용 가능해질 가능성을 시사합니다.

수은 노출은 신경계를 손상시킬 수 있다

메틸수은은 신경계에 미치는 영향 때문에 특히 우려됩니다.

노출 수준이 충분히 높으면 야생동물의 신경 기능, 발달, 행동 및 생식에 영향을 줄 수 있습니다.

이 문제는 인체 건강과도 관련이 있습니다. 수은은 세계보건기구(WHO)가 주요 공중보건 우려 물질 중 하나로 인정하고 있습니다.

수은에 노출되면 신경계, 소화계 및 면역계에 영향을 미칠 수 있으며, 특정 형태는 폐, 신장, 피부 및 눈에도 손상을 줄 수 있습니다. 태아와 어린아이는 메틸수은 노출의 신경학적 영향에 특히 취약합니다.

다른 한랭 지역에서도 유사한 변화가 나타나고 있다

이 현상은 남극에만 국한되지 않습니다.

과학자들은 다른 한랭 지역, 특히 북극에서 비슷한 과정을 관찰해 왔으며, 영구동토층이 녹으면서 동결된 토양에 갇혀 있던 수은과 다른 오염물질이 방출될 수 있습니다.

다른 지역의 환경 변화도 오염물질의 이동을 바꿀 수 있습니다.

예를 들어 미국 북동부에서는 점점 더 강해지는 폭풍과 침식이 유역과 생태계를 통해 수은 및 기타 오염물질이 어떻게 운반되는지에 영향을 미칠 수 있습니다.

이러한 관찰들을 종합하면, 기후 변화가 세계 여러 지역에서 수은 순환을 재편하고 있을 가능성을 시사합니다.

배출 저감은 여전히 중요하지만, 유산 수은은 지속될 수 있다

이번 결과는 전 세계 수은 오염을 줄이기 위한 노력에 장기적인 과제를 제시합니다.

석탄 연소, 채굴, 산업 활동과 같은 원천에서 새로운 배출을 줄이는 것은 미래 오염을 제한하는 데 중요한 전략입니다.

그러나 이미 빙하, 동결된 토양 및 기타 환경 저장고에 침적된 수은은 과거 오염의 유산을 의미합니다.

지구 온난화가 계속되어 얼음이 녹고 동결 환경이 변화함에 따라, 새로 생성된 인위적 배출이 감소하더라도 이렇게 저장된 수은의 일부는 계속해서 바다와 생태계로 방출될 수 있습니다.

즉, 현재 배출을 줄인 뒤에도 환경 중 수은 농도의 개선이 즉시 나타나지 않을 수 있다는 뜻입니다.

따라서 이번 남극 연구 결과는 기후 변화, 환경 오염, 해양 생태계, 인간 건강 사이의 더 넓은 연관성을 보여줍니다.

지구가 따뜻해질수록 과학자들은 세계의 얼어붙은 지역에서 무엇이 사라지고 있는지뿐 아니라, 오랫동안 저장되어 있던 어떤 물질이 다시 환경으로 방출될 수 있는지도 점점 더 면밀히 살펴보고 있습니다.

 

출처 : 

Eos.

sciencealert