에너지/환경

중국과기대학, 북빙양 중심해역에 온실가스 메탄의 대량존재 규명

발행일 : 2012 / 11 / 28

중국과기대학 극지환경연구실의 순리광(孙立广)과 세저우칭(谢周清) 과제팀은 최초로 북빙양(Arctic Ocean) 중심해역의 메탄 배출에 대한 샘플 분석을 진행했다. 결과, 이곳 해역에는 메탄이 대량 존재하며, 해빙이 메탄의 지역순환에 대해 이중역할을 하고 있다는 것을 발견했다. 즉 해빙이 해수 중의 메탄 배출을 저해하는 한편, 해빙 표면 또는 내부에 대기 중의 메탄을 소비하는 과정이 존재한다는 것이다. 이 연구는 북빙양 해역의 온실가스 메탄 소비를 과학적으로 평가하기 위한 근거를 제공했다. 최근 영국의 <대기환경>저널은 동 성과를 온라인으로 발표했다.

메탄은 기후 온난화 효과가 있는 온실가스로서 온도 상승의 잠재적 가치는 이산화탄소의 25배이다. 그동안 메탄은 농도가 고정된 자연의 대기 성분으로 간주되어오다가 1980년대 초 산업혁명 이래 대기의 대류권 가운데 메탄 함유량이 상승함을 발견했으며, 현재 그 함유량은 산업혁명 전의 2배가 넘는다. 메탄 함유량의 상승은 메탄 소스와 대기 중 제거과정에 대한 조사연구를 유발했다.

2010년 7-9월 극지환경연구실의 연구자는 중국 제4회 북극 과학조사에 참여하고, 폐쇄 챔버 방법을 적용해 북빙양 중심해역의 메탄 유량(빙하 밑 해수가 하루 평방미터당 메탄을 배출하는 양)을 측정했다. 결과, 이곳 해역의 해빙이 파괴된 후 메탄은 뚜렷한 배출추세를 보였으며, 빙하 밑 해수의 메탄 배출량은 하루 평방미터당 평균 0.56밀리그램으로, 기타 해역의 해수 메탄 유량보다 훨씬 많았고, 태평양과 대서양의 20배 이상인 것으로 밝혀졌다. 이는 북빙양 중심해역의 빙하 밑 해수에 대량 메탄 기체가 존재하며, 해빙의 존재가 해수 중의 메탄 배출을 저해함을 표명한다.

과제팀은 또한 해빙 표면에서 부(negative)의 메탄 유량을 관측하고, 해빙 표면에 메탄을 흡수 및 소비하는 과정이 존재함을 규명했다.

관련 논문을 발표한 제1 저자 허신(何鑫) 중국과기대학 석사생은 해빙에는 메탄을 소비하는 메탄산화균이 존재하며, 해빙 표면에서 메탄은 광화학산화로 소비될 수 있다고 소개했다. 이 연구는 기후 온난화가 북빙양 해빙의 용해를 가속화하여 대기 가운데 메탄 농도를 높이고 온실효과를 향상시킴을 의미한다. 이는 온실 효과 상향 또한 해빙의 용해를 가속화하여 악성순환으로 이어진다.