해양탈질작용 (marine denitrification)
쉽게 풀면
산소최소대나 퇴적물의 산소가 부족한 층에서는 미생물이 산소 대신 질산염을 호흡에 이용하는데, 이 과정에서 질산염이 최종적으로 질소 기체로 환원되어 대기 중으로 빠져나가게 됩니다. 이 과정을 탈질작용이라 하며, 해양에 생물이 이용할 수 있는 형태로 존재하던 질소를 다시 대기 중 질소 기체로 되돌려 손실시키는 역할을 합니다. 해양질소고정이 질소를 새로 공급하는 과정이라면, 탈질작용은 그 반대로 질소를 없애는 과정으로, 두 과정이 균형을 이루며 전 지구 해양 질소 총량이 유지됩니다.
왜 중요한가
해양탈질작용은 해양의 질소 손실을 초래하는 핵심 과정으로, 전 지구 질소순환의 균형을 이해하고 해양 1차생산성을 제한하는 요인을 분석하는 데 필수적이며, 저산소 수역이 확대될 경우 이 과정이 강화되어 해양 생산성에 광범위한 영향을 미칠 수 있다는 점에서 기후변화 연구와도 연결됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
산소가 부족한 바다 밑바닥 퇴적물의 질소 동위원소를 분석해 그곳에서 얼마나 많은 질소가 대기로 사라지고 있는지 추정했다는 의미입니다.
이 문장은 바닷속 산소가 매우 적은 층에서 탈질작용이 활발히 일어나면 생물이 자라는 데 필요한 질소 영양분이 줄어들어 바다의 생산성에 영향을 줄 수 있다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
탈질작용은 저산소·무산소 환경에서 활발하게 일어나기 때문에, 부영양화로 인한 데드존 확대는 역설적으로 탈질작용을 강화해 해당 해역의 질소 손실을 가속화하고 장기적으로는 생산성 저하로 이어질 수 있는 복잡한 되먹임 관계를 형성합니다. 탈질작용은 저산소, 무산소 환경에서 활발히 일어나기 때문에, 부영양화로 인한 데드존 확대는 역설적으로 탈질작용을 강화해 해당 해역의 질소 손실을 가속화하고 장기적으로 생산성 저하로 이어질 수 있는 복잡한 되먹임을 형성합니다.
주의할 점
해양의 탈질작용은 산소최소대가 확장될수록 함께 활발해지는 경향이 있어, 기후변화로 인한 해양 저산소화가 전 지구 질소 순환에 미치는 영향도 함께 주목해야 합니다.