용존무기탄소 (dissolved inorganic carbon)
쉽게 풀면
용존무기탄소는 바닷물 속에 화학적으로 여러 형태로 존재하는 무기 탄소를 모두 더한 값으로, 해양 탄소 순환을 정량적으로 다룰 때 가장 기본이 되는 측정값입니다. 해양은 대기 중 이산화탄소를 흡수하면서 이 값이 서서히 늘어나고 있으며, 생물학적 펌프에 의해 표층에서 심층으로 유기물이 가라앉아 분해되면 심층수의 용존무기탄소 농도가 표층보다 높게 나타나는 경향이 있습니다. 이 값은 통상 해수 킬로그램당 마이크로몰 단위로 표시됩니다.
왜 중요한가
용존무기탄소는 탄산염계를 구성하는 핵심 변수로, 해양의 이산화탄소 흡수량을 정량화하고 해양산성화의 진행 정도를 추적하는 데 필수적인 관측 변수이며, 전 지구 탄소수지 산정의 기초 자료로 활용됩니다. 용존무기탄소는 탄산(H2CO3), 중탄산이온(HCO3-), 탄산이온(CO3^2-) 세 화학종의 합으로 정의되며, 해수 pH에 따라 이 세 화학종의 상대적 비율이 크게 달라집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
배를 타고 나가 여러 수심에서 물을 채취해 분석한 결과 깊은 곳의 탄소 농도가 표층보다 더 높다는 사실을 확인했다는 뜻입니다.
해수에 녹아 있는 탄산염계 성분의 총량이 대기 중 이산화탄소 변화와 연동된다는 점을 보여준다.
조금 더 깊게 보면
용존무기탄소 농도는 생물학적 과정(광합성, 호흡)과 물리적 과정(혼합, 용해)이 모두 영향을 미치기 때문에, 이 값만으로는 특정 해역의 탄소 변화가 생물학적 원인인지 물리적 원인인지 구분하기 어려워 다른 화학적 지표(알칼리도, 산소 등)와 함께 분석하는 것이 일반적입니다. 표층수의 용존무기탄소는 여름철 광합성이 활발할 때 낮아지고, 겨울철 혼합층이 깊어지며 심층수가 섞여 들어올 때 다시 높아지는 뚜렷한 계절 주기를 보입니다.
주의할 점
용존무기탄소는 총알칼리도와 함께 측정되어야 pH나 탄산이온 농도 같은 다른 탄산염계 변수를 계산할 수 있으며, 단독으로는 해수의 산성도를 알 수 없습니다.
용존무기탄소 농도만으로는 그 해수가 최근에 대기와 접촉했는지 오래전에 가라앉은 물인지 구분하기 어려워, 방사성탄소나 클로로플루오로카본 같은 별도의 연대 추적자가 함께 필요합니다.