본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
강이 급속도로 따뜻해지고 산소를 잃으며 수중 생물이 위험에 처할 수 있다는 연구 결과
[2023년 9월14일 = ENN] 9월 14일 펜실베이니아 주립대학교 주도로 네이처 기후 변화 저널에 발표된 연구에 따르면, 강은 바다보다 더 빨리 따뜻해지고 산소를 잃고 있다고 한다. 이 연구는 거의 800개의 강 중에서 온난화가 87%에서 일어났고 산소 손실은 70%에서 일어났다고 전했다.
이 연구는 또한 앞으로 70년 이내에 특히 미국 남부 지역의 하천 시스템은 산소 농도가 매우 낮은 기간을 경험할 가능성이 커서, 이 하천들이 특정 물고기 종들에게 "급성 죽음"을 초래하고 전반적으로 수생 다양성을 위협할 수 있다고 예상했다.
펜실베이니아 주립대학교의 아이셋 토목환경공학과 교수이자 이 논문의 교신저자인 리 리(Li)는 "이것은 경고이다."라고 말했다.
“우리는 온난화된 기후가 바다의 온난화와 산소 손실로 이어진다는 것을 알고 있지만, 흐르는 얕은 강에서 이런 일이 일어날 것이라고는 예상하지 못했다.
이는 강의 온도 변화와 탈산소화 비율을 포괄적으로 조사한 최초의 연구이며, 우리가 발견한 내용은 전 세계 수질과 수생 생태계의 건강에 큰 영향을 미친다.”
국제 연구팀은 인공 지능과 딥 러닝 접근 방식을 사용하여 미국과 중부 유럽 전역의 약 800개 강에서 지금까지 역사적으로 부족했던 수질 데이터를 재구성했다.
그들은 강이 바다보다 더 빨리 따뜻해지고 산소가 제거된다는 사실을 발견했는데, 이는 수생 생물과 인간의 삶에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 국립해양대기청은 대부분의 미국인이 강이나 하천에서 1마일 이내에 거주하는 것으로 추정한다.
"강물 온도와 용존 산소 수준은 수질과 생태계 건강을 측정하는 필수적인 척도이다," 라고 펜실베이니아 주립대학 토목 환경 공학부의 조교수이자 이번 연구의 주요 저자인 웨이 지(Wei Zhi)가 말했다.
"그러나 여러 강에 걸쳐 일관된 데이터가 부족하고 각 유역에서 산소 수준을 바꿀 수 있는 관련 변수가 무수히 많아 정량화하기가 어렵기 때문에 잘 이해되지 않고 있다."
연구팀은 일관된 데이터를 재구성하여 여러 강에 걸쳐 체계적인 비교를 가능하게 하는 새로운 딥러닝 접근법을 개발했다고 그는 설명했다.
"생각해보면, 물속의 생명체는 온도와 모든 수생 생물의 생명줄인 용존 산소에 의존한다."라고 펜실베이니아 주립 에너지 환경 연구소 소속이기도 한 리는 말했다.
“우리는 멕시코만과 같은 해안 지역에 여름에 데드존이 있는 경우가 많다는 것을 알고 있다. 이 연구가 우리에게 보여주는 것은 강에서도 이런 일이 일어날 수 있다는 것이다. 왜냐하면 일부 강은 더 이상 예전처럼 생명을 유지하지 못할 것이기 때문이다.”
그녀는 강에서 산소가 감소하는 것, 즉 탈산소화 또한 온실가스의 배출을 유발하고 독성 금속의 배출을 가져온다고 덧붙였다.
연구원들은 분석을 시행하기 위해, 미국의 580개의 강과 중앙 유럽의 216개의 강을 대상으로 연간 강수량부터 토양의 종류, 햇빛에 이르기까지 광범위한 데이터에 대한 컴퓨터 모델을 훈련했다. 그 모델은 지난 40년 동안 87%의 강들이 따뜻해지고 70%가 산소를 잃어가고 있다는 것을 발견했다.
이 연구는 도시의 강들이 가장 빠른 온난화를 보여주지만, 농업의 강들은 가장 느린 온난화를 경험했지만 가장 빠른 탈산소화를 경험했다는 것을 밝혔다.
연구원들은 또한 미래의 속도를 예측하기 위해 모델을 사용했고 그들이 연구한 모든 강에 걸쳐 미래의 탈산소화 속도가 역사적인 속도보다 1.6배에서 2.5배 사이라는 것을 발견했다.
"강에서 산소가 손실되는 것은 예상치 못한 일이다. 왜냐하면 우리는 일반적으로 강이 호수나 바다와 같은 큰 수역만큼 산소를 잃지 않는다고 가정하기 때문이다. 그러나 우리는 강이 산소를 빠르게 잃고 있다는 것을 발견했다."라고 리는 말했다
. "산소량이 충분히 낮아지면 수중 생물에게 위험해지므로 정말로 경각심을 일깨웠다.“
이 모델은 향후 70년 이내에 특정 물고기 종들이 장기간 낮은 산소 수준으로 인해 완전히 멸종할 수 있다고 예측했으며, 이는 수생 생물의 다양성을 광범위하게 위협할 것이라고 리는 말했다.
“강은 우리 자신을 포함해 많은 종의 생존에 필수적이지만, 역사적으로 변화하는 기후를 이해하는 수단으로서 간과됐다.”라고 리는 말했다.
"이것은 전 세계의 강들이 어떤 상태로 있는지에 대한 우리의 첫 번째 실제 모습이며 이는 충격적이다.“
이 논문의 다른 저자들은 펜실베이니아 주립대학교의 장타오 리우(Jiangtao Liu)와 오스트리아 빈에 있는 자연 자원 생명과학 대학의 크리스토프 클링글러(Christoph Klingler)이다.
다음은 ENN과 PENN STATE UNIVERSITY이 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.enn.com/articles/73303-rivers-rapidly-warming-losing-oxygen-aquatic-life-may-be-at-risk-study-finds
https://www.psu.edu/news/research/story/rivers-rapidly-warming-losing-oxygen-aquatic-life-may-be-risk-study-finds/
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
객원기자 이상현(지에프오엔엠㈜ 이사)
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
