동기 부여:이산화탄소 배출은 어디에서 끝나는가?
기후 변화와 싸우는 데 도움이 될 수있는 한 가지 방법은 나무를 심는 것이라고 들었을 것입니다. 이것은 나무가 대기권에서 이산화탄소(이산화탄소)를 흡수하고 그들의 나무 및 잎에서 저장하는 광합성을 실행하기 때문에 작동합니다. 나무가 그들의 잎을 잃는 때,이산화탄소의 어떤은 그들의 분해에서 대기권으로 돌려보낸다 그러나 어떤은 넘어서 남겨두고 토양안에 저장된다. 그것은 많은 것 같지 않을 수도 있지만 추가: 전 세계적으로 산림은 화석 연료 연소로 인한 인간 이산화탄소 배출량의 약 1/3 을 흡수하여 지구 온난화를 늦추는 데 도움이됩니다.
산호초는 놀라운 생물 다양성 때문에 종종”바다의 열대 우림”이라고 불립니다(그림 1). 바다에 사는 모든 동물 종의 25%가 산호초를 집으로 부릅니다. 그러나 암초는 또한 이산화탄소를 흡수하는 능력에서 숲을 모방합니까? 이 질문은 생태계의 복잡성 때문에 대답하기가 어렵다는 것이 입증되었습니다. 주산 텔라-산호 해골 안에 사는 작은 조류-는 암초에서 나무의 역할을 광합성 장치이자 나머지 암초 주민들을위한 궁극적 인 에너지 원입니다. 숲에서와 마찬가지로 광합성에 흡수 된 이산화탄소의 대부분은 분해되어 대기로 되돌아갑니다. 그러나 산호초에는 독특한 추가 과정이 있습니다:산호가 석회화라고 알려진 과정에서 탄산 칼슘 골격을 만들 때,그들은 이산화탄소를 방출합니다. 산호초가 기후 변화에 미치는 전반적인 영향을 결정하기 위해 과학자들은 광합성에 의해 흡수 된 이산화탄소가 석회화에 의해 방출 된 이산화탄소보다 많거나 적은지 결정해야합니다.
방법:플럭스 측정
해양의 이산화탄소 방출에 대한 이전의 대부분의 연구는 바다 표면에서 물 샘플을 채취하고 물에 용해 된 이산화탄소를 측정하는 데 의존했습니다.물. 물 속의 농도와 풍속의 추정치로부터 이산화탄소가 대기 중으로 얼마나 빨리 확산 될지를 계산할 수 있습니다. 이 접근 방식의 문제점은 개별 측정에 의존한다는 것입니다. 이것은 시간이 지남에 따라 또는 암초의 다른 부분에 걸쳐 이산화탄소 플럭스가 어떻게 변하는지를 보는 것을 매우 어렵게 만듭니다.
호주 퀸즐랜드 대학교 연구 그룹의 새로운 연구는이 문제를 해결하는 혁신적인 새로운 방법을 제시합니다. 저자들은 개별 샘플을 수집하는 대신 암초 위에 장비를 떠서 이산화탄소 교환을 직접 측정했습니다(그림 2). 에디 공분산 타워라고 불리는 이 기기는 공기 중의 이산화탄소 농도를 지속적으로 모니터링합니다. 그런 다음 풍속과 방향을 기반으로 일련의 복잡한 계산을 사용하여 이산화탄소가 물로부터 대기 중으로 또는 그 반대로 흐르고 있는지 확인합니다. 이 탑은 단단한 표면에 고정 될 수있는 육지에서 이산화탄소 교환을 측정하는 데 매우 유용하지만,누군가가 폰툰에 달아서 암초 위에 떠 다니는 것은 이번이 처음입니다!
결과:암초는 이산화탄소의 근원 또는 싱크입니까?
이산화탄소를 지속적으로 측정하는 능력은 이산화탄소 유출이 하루 동안 극적으로 순환하고 암초의 부분마다 달랐기 때문에 중요한 것으로 판명되었습니다. 암초 평지(주요 암초와 석호 사이의 모래 바닥 지대)에서는 바다에서 대기로 이산화탄소가 전체적으로 방출되었습니다(그림 3). 그러나,이것은 석회화에서 이산화탄소 방출이 아마 가장 강했던 오후에 뾰족해지는 매일 주기에 변화했습니다. 하룻밤 사이에 바다는 약간의 이산화탄소를 흡수했지만 낮 동안의 손실을 만회하기에 충분하지 않았습니다. 이것은 육지의 숲과 달리 석회화 과정 때문에 산호초가 이산화탄소를 저장하기보다는 방출 될 수 있음을 시사합니다.
그러나 암초의 석호는 이산화탄소를 흡수하는 것처럼 보였다(그림 4). 이것은 아마도 석호 진흙에 서식하는 조류에 의한 광합성이 더 많았고 산호초 평지보다 산호 건물에서 방출되는 이산화탄소가 적었기 때문일 것입니다. 따라서 기후 변화에 대한 암초의 총 영향은 두 가지 유형의 환경 사이의 균형에 달려 있습니다. 이산화탄소는 산호초 평지보다 빨리 석호에 흡수되었지만,이 평지는 산호초의 석호보다 두 배나 큽니다. 결국,그들은 서로 균형을 맞 춥니 다.암초는 흡수하는만큼 많은 이산화탄소를 방출하는 것 같습니다. “바다의 열대 우림”은 놀랄만큼 아름답고 어업과 해양 생태계에 엄청난 혜택을 제공하지만 이산화탄소를 흡수하는 것은 그 중 하나가 아닐 수도 있습니다.
나는 최근에 사우스 캐롤라이나 대학에서 해양 과학 박사 학위를 완료하고 지금은 뉴 펀들 랜드의 기념 대학에서 박사 후학입니다. 저는 기후 변화가 아한대 숲과 이탄 지대의 토양 유기물에 미치는 영향을 연구합니다. 나는 열매를 따기와”바위”(뉴 펀들 랜드)를 탐험 내 자유 시간을 보낸다.