대기-해양 이산화탄소 플럭스 (air-sea CO2 flux)

해양학
한 줄 정의: 대기와 해양 사이에서 이산화탄소가 이동하는 방향과 양을 나타내는 값입니다.

쉽게 풀면

대기와 해양 표면 사이의 이산화탄소 분압 차이에 따라 이산화탄소는 분압이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동합니다. 대체로 열대 해역은 심층수 용승으로 이산화탄소가 풍부해 바다에서 대기로 방출하는 경향을 보이는 반면, 고위도 냉각 해역은 대기에서 바다로 흡수하는 경향을 보입니다. 이 플럭스는 바람 속도와 해수-대기 간의 이산화탄소 분압 차이에 의해 계산되며, 전 지구 탄소 순환을 이해하는 데 핵심적인 관측 대상입니다.

왜 중요한가

대기-해양 이산화탄소 플럭스는 해양이 인위적으로 배출된 이산화탄소의 상당량을 흡수하는 탄소 흡수원 역할을 정량화하는 데 핵심적인 지표로, 기후변화 대응을 위한 전 지구 탄소수지 산정과 파리협정 이행 점검에 필수적으로 활용됩니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"부이 관측망 자료를 이용해 적도 태평양의 대기-해양 이산화탄소 플럭스 계절 변동을 분석하였다."

바다에 떠 있는 관측 장비의 자료를 이용해 적도 태평양에서 이산화탄소가 바다와 대기 사이를 오가는 양이 계절마다 어떻게 달라지는지 분석했다는 의미입니다.

해양탄소순환 연구에서는 해기CO2플럭스의 방향과 크기가 해수면 온도와 바람 세기에 민감하게 반응한다고 보고한다.

바다와 대기 사이의 이산화탄소 교환량이 고정된 값이 아니라 해양·기상 조건에 따라 계속 달라진다는 점을 보여주는 서술이다.

조금 더 깊게 보면

이 플럭스는 대기와 해수의 이산화탄소 분압 차이뿐 아니라 바람 속도, 수온, 해빙 유무 등 여러 요인에 의해 결정되기 때문에 전 지구적으로 정밀하게 관측하기가 쉽지 않으며, 특히 극지방과 남빙양처럼 관측 자료가 부족한 해역에서는 추정치의 불확실성이 상당히 큽니다. 해양의 이산화탄소 흡수 능력은 수온 상승과 성층화 강화에 따라 장기적으로 변화할 수 있어, 그 흡수 효율이 향후에도 지속될지는 지속적인 관측이 필요한 사안입니다. 플럭스 계산에는 흔히 벌크 공식이 쓰이는데, 풍속의 제곱에 비례하는 기체교환속도, 이산화탄소 용해도, 대기-해수 이산화탄소 분압차를 곱해 산출합니다.

주의할 점

특정 해역이나 시기의 플럭스 방향만 보고 그 해역이 항상 탄소 흡수원 또는 배출원이라고 단정하면 안 되며, 계절과 해에 따라 방향이 뒤바뀌는 경우도 많습니다. 기체교환속도는 관측 방법(부이, 와동상관법, 선박관측)에 따라 서로 다른 경험식이 쓰여, 서로 다른 연구의 플럭스 추정치를 직접 비교할 때는 사용된 경험식의 차이를 함께 고려해야 합니다.

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