신생산 (New Production)

한 줄 정의: 진광대 바깥에서 새로 공급된 질소에 기대어 이루어지는 1차생산으로, 그 안에서 재순환된 질소로 이루어지는 생산과 구분하는 개념입니다.

쉽게 풀면

식물플랑크톤이 쓰는 질소에는 두 종류가 있습니다. 하나는 깊은 층에서 올라온 질산염이나 질소고정으로 새로 들어온 질소이고, 다른 하나는 표층에서 동물플랑크톤과 세균이 내놓은 암모늄처럼 이미 그 자리에 있던 질소가 재활용된 것입니다. 앞의 질소로 만든 생산이 신생산, 뒤의 질소로 만든 생산이 재생생산입니다. 가계부로 치면 새로 들어온 월급으로 쓴 돈과 집 안에서 돌고 도는 용돈을 나누어 적는 것과 같습니다. 재생생산은 아무리 활발해도 표층 밖으로 탄소를 내보내지는 못합니다.

왜 중요한가

정상상태를 가정하면 신생산의 크기는 표층 밖으로 빠져나가는 유기물의 양, 곧 수출생산과 같아집니다. 그래서 신생산은 생물학적탄소펌프가 실제로 얼마나 많은 탄소를 심층으로 내려보내는지를 재는 척도로 쓰이며, 총생산량만 보아서는 알 수 없는 정보를 줍니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"질소 안정동위원소 표지 실험으로 질산염과 암모늄의 흡수 속도를 각각 측정하여 f비를 산출하였다"

두 형태의 질소를 따로 표지해 어느 쪽이 얼마나 흡수되는지를 재는 방법입니다. 전체 흡수 가운데 질산염이 차지하는 비율이 f비가 됩니다.

"빈영양 아열대 환류의 f비는 매우 낮았고, 용승역에서는 뚜렷하게 높은 값이 나타났다"

빈영양 해역은 재활용된 질소에 거의 전적으로 의존하는 반면, 아래에서 영양염이 솟아오르는 용승역은 새 질소의 몫이 크다는 뜻입니다.

"진광대 내부의 질산화가 무시할 수 없는 수준으로 확인되어 f비가 신생산을 과대평가했을 가능성이 제기되었다"

표층에서도 암모늄이 질산염으로 바뀔 수 있으므로, 질산염 흡수를 모두 새 질소로 간주하면 신생산이 부풀려진다는 지적입니다.

조금 더 깊게 보면

이 구분은 1967년 더그데일과 고링이 제안하였고, 뒤이어 총생산 가운데 신생산이 차지하는 비율을 f비로 정의해 널리 쓰게 되었습니다. 신생산을 떠받치는 질소원으로는 아래층에서 올라온 질산염이 가장 크고, 해양질소고정과 대기 침적이 그 뒤를 잇습니다. 다만 신생산과 수출생산이 같아진다는 관계는 정상상태를 전제로 하므로, 계절 규모 이상으로 평균해야 두 값이 서로 맞아떨어집니다.

주의할 점

신생산은 생산의 양이 아니라 질소의 출처로 나눈 개념이므로, 총생산이 큰 해역이라고 해서 신생산도 반드시 큰 것은 아닙니다. 또 f비는 정의상 0과 1 사이의 값이지만, 진광대 안에서 질산화가 일어나거나 물리적 이류가 크면 정상상태 가정이 깨져 수출생산과 어긋나게 됩니다.