2017년 2월 27일, 국제 저명 학술지 “네이처 기후변화(Nature Climate Change)”에 중국 해양 과학자를 중심으로 작성된 논문인 “서북극해 산성화 해수의 급속한 증가(西北冰洋酸化水体快速增长)”가 게재되었다.
연구진은 중국 북극해 과학조사의 최신 자료와 다년간의 역사자료를 분석한 결과, 지난 20년동안 서북극해의 산성화 면적이 급속히 증가되어, 수심 250m 이하의 상층 산성화 해수가 총 해수에서 차지하는 비중이 1994년 5% 수준에서 2010년에는 31%까지 증가되었음을 확인하였다. 이 논문에 따르면, 2035년을 전후로 북극해에 해빙이 없는 여름이 나타날 것이며, 20년 후에는 산성화된 해수가 모든 북극해 표층해역을 뒤덮을 것이라고 한다. 더 심각한 것은 이러한 산성화 해수가 매년 약 1.5%(단면적 속도)의 속도로 서북극해 250m 이하의 상층 해역으로 급속히 확장되고 있다는 것이다.
이 논문은 첸리치(陳立奇) 박사의 연구진에 의해 완성되었다. 첸리치 박사는 중국 국가해양국 제3해양연구소 해양대기화학·전지구변화 중점실험실의 책임연구원이자 중국의 북극해 해양산성화 연구사업 수석과학자이다. 이 논문의 제1저자는 첸리치 박사의 학생인 치디(祁第)이다. 첸 박사 연구진의 협력 파트너로는 미국 델라웨어대학교의 차이웨이쥔(蔡衛君) 교수, 미국 해양대기관리처(NOAA) 전지구 해양산성화관측망의 수석과학자 리처드 페리 교수, 그리고 샤면대학교와 스위스의 예테보리대학교 등 기관의 과학자 등이 포함되었다.
기후변화와 지구 온난화를 부인하는 주장에 대해 첸 박사 연구진은 지난 20년간 북극해의 현장관측자료 분석을 통해 기후변화와 지구 온난화는 북극해 산성화 해수의 급속한 증가가 주된 원인임을 밝혔다. 첸 박사는 “북극은 기후변화에 가장 민감하게 반응하는 지역으로 지난 20년동안 급격한 변화가 일어났다”라고 전하며, “북극지역 평균 온도의 상승폭은 지구 평균 온도 상승폭의 2배 이상이며, 북극의 급격한 온도 상승으로 인해 북극해의 해빙이 빠르게 녹고 있다. 그로 인해, 매년 여름철이 되면 2/3에 달하는 북극 해빙이 녹게 된다. 또한 인간 활동으로 인한 이산화탄소가 대기를 통해 북극해로 확산되어 북극해 상층 해수의 수소지수(pH)를 절하시켰으며, 이것이 바로 북극해의 산성화현상이다.”라고 전하였다.
이 사업의 미국 수석과학자 차이웨이쥔 교수는 “북극해는 우리가 관측하는 해역 중 해양 산성화가 신속하고 대규모로 가중되는 첫번째 해역이며, 산성화 속도가 태평양이나 대서양의 관측결과의 4배 이상에 달하였다”라고 하면서, “그러나, 아직 북극해의 산성화 수준과 변화 속도를 파악하지 못하였고, 앞으로 이러한 문제를 예의주시할 계획이다”라고 전하였다.
치디 학생에 의하면, “우리는 화학 추적과 모델 시뮬레이션을 통해 지난 20년 간의 관측자료를 정밀하게 분석하고 산성화 해수의 형성 메커니즘과 구동 원리를 연구하였다. 이를 통해 북극해의 순환모델의 비정상적인 변화를 야기하였고, 지구 온난화가 북극해 해빙 면적의 빠른 감소를 초래한 사실 등을 발견하게 되었다. 이러한 움직임은 태평양 겨울철 해수(부식성이 있는 산성화 해수)의 대거 유입을 가져오며, 서북극해 산성화 해수의 빠른 확산을 유발하였다. 북극해의 산성화 해수는 매년 1.5%의 속도로 수중 또는 북쪽으로 확산되고 있으며, 21세기 중반에 이르러 수심 250m의 서북극해 해수층으로 확산될 것으로 전망된다”고 전하였다.
페리 교수는 “서북극해의 급속한 해양 산성화는 해양생물, 특히 조개, 홍합, 소라 등 칼슘 껍데기를 지닌 생물에 크게 영향을 미침으로써, 이들 해양생물은 산성화가 급격하게 일어나는 해수에서 껍데기의 생산 또는 유지가 매우 어려워질 것으로 예상된다”고 하였다. 또한, “그리고, 익족류에 속하는 소라는 북극해 먹이사슬의 중요한 일환으로 북극 연어와 청어의 중요한 먹이이기 때문에 소라가 줄어들면 북극해의 생태계가 큰 영향을 받을 것으로 전망된다”라고 전하였다.
