북극 해빙의 양에 따라 대기 중 구름의 양과 온난화 양상까지 달라질 수 있다는 연구결과가 나왔다.
극지연구소는 북극 온난화로 해빙이 녹으면서 대기 중 미세먼지 생성 양상이 달라지는 과정을 규명했다고 11일 밝혔다.
해양 미세먼지인 해염 에어로졸(Sea Spray Aerosol)은 바다에서 파도가 치거나 거품이 터질 때 대기 중으로 튀어 올라가는 미세한 입자로, 구름을 만드는 '씨앗' 역할을 한다. 구름은 햇빛을 반사하거나 지표의 열을 가두기 때문에 에어로졸 발생량은 북극 기온을 결정짓는 핵심 변수다.
극지연구소 박지연 박사 연구팀은 스페인 국립과학위원회와 국제 공동연구를 통해, 2017년 쇄빙연구선 아라온호가 북극해에서 채취한 해빙과 멜트폰드, 그리고 얼음이 없는 바닷물로 해염 에어로졸 생성 모사 실험을 수행했다. 멜트폰드는 해빙이 녹아 형성된 민물 웅덩이다.
분석 결과, 에어로졸 생성 효율은 해빙이 가장 높고 멜트폰드가 가장 낮았다. 해빙에서 생성된 에어로졸 농도는 바닷물보다 약 3.7배 높은 반면 멜트폰드는 바닷물보다도 에어로졸 농도가 현저히 낮았다.
이는 해빙 속 미세조류가 배출하는 유기물이 에어로졸 발생을 촉진한 반면, 멜트폰드는 해빙이 녹으며 염분이 줄어든 탓에 입자를 만드는 힘이 약해졌기 때문이라고 연구팀은 설명했다.
북극 대기에서 해염 에어로졸은 큰 비중을 차지한다. 아라온호의 실측 자료에 따르면, 북극 대기 중 100~300nm 크기 입자의 최대 42%가 바다에서 유래됐다. 북극 바다가 해빙으로 덮였는지, 녹아서 생긴 물웅덩이 투성인지에 따라 구름의 양과 기후 시스템이 바뀔 수 있다는 것이다.
기존 기후 모델이 북극 미세먼지의 특성을 일반화해 계산했다면, 이번 연구는 해빙의 상태에 따라 구름 생성이 촉진되거나 억제되는 상반된 메커니즘을 규명해 기후 예측 모델의 불확실성을 해소할 근거를 마련했다고 연구팀은 부연했다.
이번 연구결과는 국제학술지 '환경과학&기술(Environmental Science & Technology)' 2월호에 표지논문으로 게재됐다.
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