디메틸설파이드 (Dimethyl Sulfide)
쉽게 풀면
바닷가에서 나는 특유의 비릿한 바다 냄새는 상당 부분 이 물질에서 옵니다. 식물플랑크톤은 삼투 조절과 스트레스 방어를 위해 디메틸설포니오프로피오네이트라는 물질을 세포 안에 쌓아 두는데, 세포가 깨지거나 세균이 이를 분해하면 디메틸설파이드가 만들어집니다. 물에 잘 붙들리지 않는 성질 덕분에 이 기체는 바다에서 대기로 빠져나가고, 공중에서 산화되어 황산염 입자가 됩니다. 이 입자는 수증기가 달라붙는 씨앗, 곧 구름응결핵으로 작용합니다. 플랑크톤이 만든 냄새 분자가 구름의 재료가 되는 셈입니다.
왜 중요한가
바다는 대기로 황을 공급하는 가장 큰 자연 발생원이고, 그 통로가 바로 이 물질입니다. 플랑크톤 활동이 에어로졸과 구름을 거쳐 다시 바다로 되먹임된다는 가설이 여기서 출발했으며, 산업화 이전 에어로졸의 자연 배경값을 정하는 문제와 직결되어 기후 모형에서 꾸준히 다루어집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
플랑크톤 생물량이 가장 많은 시기와 이 기체가 가장 많이 나오는 시기가 어긋난다는 관찰입니다. 여름 역설로 불리며 강한 광 스트레스와 세균 분해 경로 변화가 원인으로 거론됩니다.
육지 오염원에서 멀리 떨어진 바다 위 공기 속 황 입자가 바다에서 올라온 기체에서 유래했다는 뜻입니다.
같은 양의 플랑크톤이라도 어떤 분류군이 우점하느냐에 따라 황 화합물 생산량이 크게 달라진다는 것을 보여 줍니다.
조금 더 깊게 보면
전구물질인 DMSP는 합토식물류와 와편모류에서 특히 많이 만들어지고 규조류에서는 적게 만들어져, 군집 조성이 생성량을 좌우합니다. 분해 경로도 두 갈래로 갈립니다. 세균이 이 물질을 황 영양원으로 흡수해 버리는 탈메틸 경로로 가면 기체는 거의 나오지 않고, 절단 효소가 작용하는 경로로 가야 디메틸설파이드가 만들어집니다. 생성된 양의 대부분은 바닷속에서 세균 소비와 광분해로 사라지고 일부만 대기로 빠져나갑니다.
주의할 점
실험실 용매로 흔히 쓰는 디메틸설폭사이드와는 다른 물질입니다. 또 플랑크톤이 늘면 구름이 늘고 그 결과 바다가 식는다는 되먹임 가설은 제안 이후 관측으로 뚜렷하게 뒷받침되지 못했고, 지금은 그 효과의 크기와 부호를 두고 논쟁이 이어지고 있습니다.