북극해가 영양분의 임계점을 넘었고, 다시 돌아오지 못할 수 있다

북극해에서 다른 모든 것이 기대고 있는 영양분이 바닥나고 있다. 미세한 식물성 플랑크톤을 꽃피우게 하고 그 위의 물고기와 바닷새, 고래를 먹여 살리는 비료인 질산염이 북극 바다에서 수년째 꾸준히 줄어 왔고, 오랜 시료 기록은 이제 그 감소를 해빙의 손실과 잇는다. 연구진은 한 상태에서 다른 상태로 넘어가 되돌아갈 가능성이 낮은 계를 묘사한다.

이 변화는 익숙한 바다가 서서히 꺼져 가는 것이 아니다. 그곳에서 생명을 제한하는 것이 뒤바뀐 것이다. 북극을 붙잡아 둔 것은 주로 빛이었다. 긴 극야가 플랑크톤이 얼마나 자랄 수 있는지에 천장을 씌웠다. 해빙 손실이 갑자기 빨라진 지점 언저리에서 제동 장치가 바뀌었다. 이제 먼저 바닥나는 것은 질산염이다. 빛에 제한된 바다는 해가 돌아오면 회복할 수 있다. 사라져 가는 영양분에 제한된 바다는 그러지 못한다.

이 메커니즘은 흔한 기후 이야기를 뒤집는다. 여기서는 녹는 얼음이 오히려 계를 굶기기 때문이다. 해빙이 물러나면서 햇빛은 북극을 둘러싸고 그 면적의 거의 절반을 덮는 대륙붕 위의 얕은 바다에 닿는다. 그 빛은 해저에서 질산염을 질소 기체로 바꾸는 활동을 부추기고, 그 기체는 물에서 완전히 빠져나간다. 영양분은 단지 희석되거나 옮겨지는 것이 아니다. 제거된다.

증거는 그린란드와 스발바르 사이의 깊은 문, 북극해의 많은 물이 그곳을 통해 빠져나가는 프람 해협에서 이십 년 넘게 이어진 해수 시료에서 나온다. 흘러나가는 물에서 질산염 농도는 2000년대 후반부터 해마다 떨어졌고, 그 하락의 시점은 해빙 손실의 가속을 바짝 따라간다. 단 한 해라면 잡음일 수 있다. 그러나 같은 방향으로 이십 년이면 그것은 추세다.

먹이그물의 토대가 얇아지면 그 영향은 위로 타고 오른다. 질산염이 줄면 플랑크톤이 줄고, 플랑크톤이 줄면 북극과 그 너머 어업이 기대는 크릴과 물고기, 바닷새, 해양 포유류의 먹이가 줄어든다. 같은 플랑크톤은 표층 바다에서 탄소도 끌어내리므로, 약해진 번성은 북극이 애초에 온난화를 부추기는 이산화탄소를 그만큼 덜 빨아들인다는 뜻이다.

이 해석은 한 해협의 유출이 바다 전체를 대신한다는 것과, 떨어지는 질산염과 줄어드는 얼음 사이의 상관관계에 기댄다. 바다 전체에서 누구도 할 수 없는 대조 실험이 아니다. 해저의 과정은 모든 대륙붕에서 직접 관찰된 것이 아니라 화학으로부터 추론된 것이다. 양상은 일관되고 길지만, 질소 분자 하나하나가 어디로 가는지에 대한 완전한 결산은 아직 닫히지 않았다.

이 연구는 에든버러 대학교 연구진이 수행했고 학술지 커뮤니케이션스 어스 앤드 인바이런먼트에 실렸다. 그들은 이제 영양분 측정을 북극의 더 많은 대륙붕 바다로 넓혀, 이 고갈이 이미 얼마나 멀리 퍼졌고 아직 얼마나 빠르게 움직이는지를 지도로 그리려 한다.