생물학적 펌프

1. 본문

생물학적 펌프(Biological pump)는 해양이 대기와 육지로부터 탄소를 흡수하여 심해나 해저 퇴적물로 격리하는 생물학적 과정을 의미합니다. 이 과정은 지구 탄소 순환의 핵심적인 부분이며, 대기 중 이산화탄소 농도를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다.
생물학적 펌프의 작동 원리:1. 광합성: 해양 표층(유광대)에서 식물성 플랑크톤이 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수하고 유기물을 생성합니다.

2. 먹이 사슬: 식물성 플랑크톤은 동물성 플랑크톤, 어류 등 상위 영양 단계의 생물에게 섭취됩니다.

3. 침강: 생물 사체, 배설물 등 유기물 입자는 심해로 가라앉습니다. 이 과정을 통해 탄소가 해양 심층으로 이동합니다.

4. 분해 및 격리: 심해에서 유기물은 박테리아 등에 의해 분해되지만, 일부는 분해되지 않고 해저 퇴적물에 축적되어 장기간 격리됩니다.
생물학적 펌프의 중요성:

• 기후 변화 완화: 생물학적 펌프는 대기 중 이산화탄소를 흡수하여 심해에 격리함으로써 지구 온난화를 완화하는 역할을 합니다. 산업 혁명 이후 대기로 방출된 이산화탄소의 약 30%가 해양에 흡수된 것으로 추정됩니다.
• 해양 생태계 유지: 생물학적 펌프는 해양 생태계의 먹이 사슬을 유지하는 데 필요한 영양염류를 공급합니다.
• 탄소 순환 조절: 지구 전체 탄소 순환에서 해양은 대기보다 약 50배 많은 탄소를 저장하고 있으며, 생물학적 펌프는 이러한 탄소 순환을 조절하는 중요한 기작입니다.

• 고래 펌프 (Whale pump): 고래가 수면 위로 올라와 호흡하고 배설하는 과정에서 질소와 철분 등 영양염류가 공급되어 식물성 플랑크톤의 성장을 촉진하는 현상을 말합니다.
• 해양 미생물: 최근 연구에 따르면, 특정 해양 미생물은 대기 중 탄소를 흡수하는 능력이 있는 것으로 밝혀졌습니다.
• 기후 변화의 영향: 기후 변화가 생물학적 펌프에 미치는 영향은 아직 불확실하며, 일부 연구에서는 펌프의 효율성이 감소할 수 있다고 예측합니다.