해양폭염, 해양오염 등으로 위기를 겪는 해양생태계

세계적으로 가장 추운 지역인 시베리아까지도 최근 영상 40도에 육박하는 폭염으로 시달리고 있다. 세계 곳곳에 폭염이 발생되면서 인간이 도저히 견디어 낼 수 없는 50도를 넘어서는 경우도 종종 발생하고 있다, 이런 폭염은 매년 심화되고 있으며 육지뿐 아니라 바다에서 일어나고 있어 지구촌 전체가 가후위기로 심각한 위기에 빠져 있다고 할 것이다.

올여름 동해 곳곳에서 해양열파가 발생한 일수의 평균은 54.1일이었다. 그런데 지난해엔 129일을 기록했는데 이는 관측 첫해인 1982년엔 1.6일에 불과했고 10년 전엔 연간 50일 안팎이었다. 이같이 해양 열파현상이 무서운 속도로 심화되고 있어 해양생태계를 멸종위기에 놓여 있다고 할 것이다.

미국 동부 앞 대서양은 올여름 38.4도라는 기록적 수온이 측정되었다. 이는 무엇보다도 초대형 해수 순환 시스템에 문제가 생겼기 때문이라고 한다. 즉 적도의 따뜻한 물을 북쪽으로, 북극의 찬물을 남쪽으로 보내는 ‘대서양 자오선 역전 순환류’(AMOC)가 점점 느려지고 있기 때문이란다. 이는 글로벌 해양 컨베이어 벨트에 비유되는데 바다의 열은 물론 각 지역 해양생물이 필요로 하는 영양소를 운반하는 역할을 하고 있다.

최근에는 덴마크 코펜하겐대학 연구팀은 “(전 세계 탄소배출량이 감소하지 않으면) AMOC가 2025년부터 붕괴하기 시작해 금세기 안에 사라질 것”이라는 연구 결과를 내놓았다.

현재까지의 연구 결과에 따르면 열대 지방에서 북쪽으로 흐르는 열에너지의 25%가 AMOC를 통해 교류되는데 AMOC가 통상 적도에서 극지방으로 열을 전달하는 속도는 1페타와트(1000테라와트)로 인류가 공장, 발전소, 자동차 등 화석연료를 태워 열에너지를 생산하는 속도의 약 60배에 달한다고 한다.

만일 AMOC가 멈추면 북쪽으로 이동하는 열의 절반 이상이 감소할 것으로 추산돼 전 지구에 광범위한 영향을 미쳐 각 지역의 기후대를 극한 기상이변으로 바뀌게 될 것이다. 이는 농업의 타격, 태풍, 허리케인 등 열대 저기압 현상의 심화, 유럽 한파, 북미 동부 해안 해수면 상승 등이 발생되면서 더욱 심각한 기후위기로 세계 인류를 위험에 빠뜨리게 될 것이다. 스테판 람스토프 독일 포츠담 대학 교수는 “AMOC의 티핑 포인트가 어디인지는 아직 불확실하지만, 이번 (코펜하겐팀의) 연구는 우리가 생각했던 것보다 티핑 포인트가 훨씬 가깝다는 증거를 추가했다”고 평가했다.

미국 해양대기청(NOAA)은 위성의 동해 수온 데이터(1982~2023년)를 분석한 결과, “올여름 ‘해양 열파현상이 가장 많이 발생한 것으로 확인됐으며 해양 열파는 평년의 상위 10%에 해당하는 고수온이 지속하는 현상으로 ‘바다의 폭염’이라고 한다. 세계 곳곳에서 극한 고수온 현상으로 인한 피해가 커지고 있다”고 밝혔다.

또한 “우리나라 동해는 북쪽의 차가운 물과 남쪽의 따뜻한 물의 경계가 이뤄지는 곳이라서 온난화로 인해서 더 데워진 남쪽의 따뜻한 물이 강하게 유입되면서 해양 열파의 증가 현상이 다른 곳보다도 더 뚜렷하게 나타나고 있다”고 설명하고 있다.

해양수산부는 2021년 해양생태계 보고서를 통하여 “이산화탄소의 배출로 산업화 이전에는 평균 8.2였던 해수의 pH는 현재 8.1 아래로 낮아졌으며 이는 산업화 이전 해수의 pH보다 무려 100배가량 산성화된 것이다”이라고 밝혔다. 그리고 한국해양과학기술원은 현재 속도로 산성화가 진행된다면 몇 세기 안에 산호 등 탄산칼슘 골격 형성 생물들이 사라질 것이며 먹이사슬과 생물 다양성이 무너져 수산자원에도 심각한 위기를 맞이하게 될 것이라고 밝혔다.

실제로 국립수산과학원 연구팀이 최근 3년간(2018~2020년) 동해에서 식물플랑크톤을 채취해 분석한 결과, “식물플랑크톤의 크기가 과거보다 소형화된 것으로 나타났다. 식물 플랑크톤은 빛을 이용해 광합성을 해야 하므로 표층에 있어야 하고, 먹이가 되는 저층의 영양염이 올라와야 한다. 그런데 영양염 공급이 줄면서 상대적으로 불리한 조건에서 생존할 수 있는 초미세 식물플랑크톤이 많아진 것으로 보인다”고 밝혔다.

최근 해양 생태계에서 가장 중요한 에너지 공급원인 식물플랑크톤의 소형화는 먹이사슬에 따라 동물플랑크톤과 어류까지 영향을 미치면서 바다의 생산성을 크게 떨어뜨리고 있다.

국립수산과학원은 “최근 5년간 동해의 기초생산력은 20~30년 전보다 38%가량 하락했으며 기후변화가 이대로 가속화되면 동해 속에 눈에 보이지 않는 플랑크톤이나 영양염이 적어지면서 마치 적도 지방의 열대 바다처럼 동해가 비어가고, 더 투명해질 수 있다”고 전망하였다.

해양열파의 위협은 열을 흡수한 바닷물은 팽창하면서 해수면 상승 속도를 높인다. 최근 30년 동안 울릉도·독도의 해수면은 해마다 6.17㎜씩 올랐는데, 이는 전체 평균(서·남·동해)보다 두 배 정도 빠른 추세다.

따뜻해진 바닷물이 더 많은 수증기와 에너지를 공급하면서 태풍과 집중호우 등 극한 기상의 피해도 커지게 된다.

울릉도에 있는 사동항에는 3년 전 태풍 마이삭으로 인해 19.5m라는 관측 이래 최대 파고가 덮치면서 무너진 방파제의 흔적이 여전히 남아 있었다. 이같이 바다 생태계도 임계점을 벗어나면 그때부터는 붕괴가 시작되는데 해양열파는 그 임계점에 도달했다는 신호이며 “태풍 같은 극한 기상에 따른 재난도 섬과 연안 지방을 중심으로 굉장히 가속화될 것이다”고 우려하고 있다.

알래스카 남부 해안에 서식하는 대구가 1억 마리 이상 사망했고, 혹등고래의 개체 수가 30% 감소했다. 캐나다 브리티시 컬럼비아 주의 프레이저 강으로 돌아오는 수백만 마리의 연어들이 높은 해양 온도 때문에 돌아오지 못했고 미국의 가뭄까지 겹치면서 연어의 95%가 사라졌다. 따뜻해진 바다는 더 많은 에너지를 요구하면서 물고기의 신진대사를 가속화했으며, 동시에 따뜻한 물이 유입되면서 플랑크톤이 희박해지고 크릴은 감소하였다.

이들을 먹고 사는 어린 물고기부터 사라지고 뒤를 이어 상위포식자들이 사라지면서 알래스카 만의 어획량이 급감했다.

서부 해안을 따라 정어리와 성게가 사라지면서 어업재해선언이 발효 되었다. 북, 크릴 새우·기타 해양 동물이 급속도로 줄어들었고, 바다사자 새끼들이 굶어 죽는 경우도 평소보다 10배 늘어났다. 더욱이 해조류가 독성을 띠기 시작하면서 미국 서부 지역의 조개 채취가 금지되고 꽃게어장이 문을 닫으면서 수백만 달러의 피해를 입고 있다. 이를 먹고 살던 물개, 바다사자가 대량으로 죽었다. 바닷새들이 50만 마리 이상이 사망했고, 28마리의 혹등고래와 17마리의 고래들의 시체가 알래스카와 캐나다의 브리티시 컬럼비아 해변으로 밀려왔다.