총알칼리도 (total alkalinity)
쉽게 풀면
총알칼리도는 바닷물에 산을 넣었을 때 pH가 얼마나 크게 변하지 않고 버틸 수 있는지를 나타내는 완충 능력의 척도입니다. 이 값은 주로 탄산염계의 중탄산이온과 탄산이온 농도에 의해 결정되며, 해수의 염분이 높을수록 대체로 알칼리도도 높아지는 경향을 보입니다. 총알칼리도와 용존무기탄소를 함께 알면 해수의 pH, 탄산이온 농도, 아라고나이트나 방해석의 포화도 같은 다른 탄산염계 변수들을 모두 계산할 수 있습니다.
왜 중요한가
총알칼리도는 용존무기탄소와 함께 측정되어 해수의 이산화탄소 시스템 전체를 계산하는 데 필요한 두 독립 변수 중 하나로, 해양산성화 진행 정도와 탄산칼슘 포화 상태를 추정하는 데 핵심적으로 사용됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
산을 조금씩 넣어가며 해수의 산 중화 능력을 정밀하게 측정한 뒤, 그 값이 염분과 어떤 관계가 있는지 분석했다는 의미입니다.
두 개의 독립 변수만 알면 나머지 탄산염계 변수를 모두 유도할 수 있다는 원리를 적용해, 실측이 어려운 변수를 간접적으로 산출했다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
알칼리도는 이산화탄소 흡수 자체로는 크게 변하지 않고 주로 탄산칼슘의 침전과 용해, 담수 유입에 의해 변화하므로, pH 변화의 원인을 알칼리도 변화로 오인하지 않도록 구분해서 해석해야 합니다. 총알칼리도는 염분과 매우 높은 상관관계를 보여, 관측이 부족한 해역에서는 염분으로부터 알칼리도를 추정하는 경험적 회귀식이 실무적으로 널리 활용됩니다. 총알칼리도는 전하균형식으로 엄밀하게 정의되어 붕산염, 인산염, 규산염 등 미량 성분의 기여까지 포함하지만, 실무에서는 중탄산이온과 탄산이온의 기여가 대부분을 차지해 이를 근사식으로 단순화해 계산하는 경우가 많습니다.
주의할 점
총알칼리도는 pH와 다른 개념으로, 알칼리도가 높다고 해서 반드시 그 해수의 pH가 높은 것은 아니라는 점에 주의해야 합니다.
이러한 염분-알칼리도 회귀식은 해역별로 계수가 달라, 다른 해역에서 만든 식을 그대로 적용하면 상당한 오차가 발생할 수 있습니다.
총알칼리도는 온도 변화만으로는 거의 바뀌지 않는 보존적 성질을 가져, 수온 변화가 큰 표층에서도 비교적 안정적인 추적자로 활용될 수 있습니다.