극한의 기후 조건으로 인해 서부 그린란드의 7,500개가 넘는 호수가 근본적인 생태적 변화를 겪었습니다. 대기 강은 이들을 탄소 흡수원에서 공급원으로 변화시켰다는 새로운 연구가 밝혀졌습니다.

연구자들은 2022년 9월에 기록적인 더위와 대기 강으로 인한 비 등 복합적인 기후 극단 현상이 발생하여 이들 호수의 수많은 생지화학적, 물리적, 생물학적 특성이 변화했다는 것을 발견했습니다.

국립해양대기청(NOAA)에 따르면, 대기 하천(AR)은 하늘의 강과 같이 대기 중에 존재하는 비교적 길고 좁은 지역으로, 열대 지방 밖으로 대부분의 수증기를 운반합니다.

호수는 북극 풍경에서 중요한 요소로, 육지에서 유래된 유기 탄소의 강렬한 광물화 장소 역할을 하기 때문입니다.  미국 국립과학원 회보  (PNAS)에 발표된 연구에 따르면 고위도에서 온난화가 증가함에 따라 350만 개가 넘는 호수가 생태계 변형의 위험에 처해 있다고 합니다.

2022년 9월, 서부 그린란드에서는 일련의 대기 강이 발생하여 기온이 정상 이상으로 유지되었습니다. 즉, 대부분의 강수가 눈이 아닌 비로 내렸습니다.

연구에 따르면, 이달 말에는 허리케인 피오나의 잔해가 따뜻한 기온을 가져왔고 그린란드 빙상이 기록적으로 녹았다고 합니다.

거의 1년 후, AR로 인해 2023년에 1940년 이래 가장 습하고 더운 7월이 발생했습니다.

과학자들은 성명을 통해 더위로 인해 영구동토층(상당한 양의 유기탄소를 저장하는 얼어붙은 토양)이 해동되어 탄소, 철, 마그네슘 및 기타 원소가 다량 방출되었다고 밝혔습니다.

유역에서 유입된 물질은 호수의 물리적 특성에 큰 영향을 미쳐 이들 생태계를 변형시켰습니다.

"원격 감지에 따르면 서부 그린란드 경관의 광범위하고 공간적으로 이질적인 지역이 이러한 폭풍의 영향을 받았으며, 2022년 가을과 2023년 여름의 강수량으로 인해 토양 상태가 더 습해져 정규화된 차이 식생 지수가 더 높은 것으로 나타난 것처럼 지상 녹화 모자이크가 나타났습니다."라고 연구에서 관찰했습니다.

과학자들은 이러한 변화의 결과로 평균 호수 물의 용존 유기탄소(DOC) 농도가 2013~2022년 평균에 비해 22% 증가했다고 밝혔습니다.

과학자들은 호수의 푸른색이 1년 안에 어둡게 얼룩진 갈색으로 변했다고 말했는데, 이는 수천 년에 걸쳐 북방 호수 역사에서 발생한 현상과 유사하다고 합니다. 물 색깔의 변화는 2024년 7월까지 지속되었습니다.

호수가 갈색으로 변하면서 호수 전체로 들어오는 빛의 양이 50%나 감소했습니다. 

과학자들은 물리적, 화학적 특성의 변화와 빛의 감소로 인해 플랑크톤의 생물학적 다양성이 감소했고, 이로 인해 해당 지역의 탄소 순환에 심각한 영향을 미쳤다고 밝혔습니다.

연구에서는 "호수는 여름철 탄소 흡수원에서 공급원으로 전환되었으며, 호수에서 대기로의 이산화탄소 유량이 350% 이상 증가했습니다."라고 언급했습니다.

2023년 8월의 메탄 농도는 2014년 같은 기간에 채취한 샘플에 비해 72% 더 높았습니다.

과학자들은 생태계의 변화가 장기간 지속되면 생태계와 인간에게 심각한 장기적 영향을 미칠 수 있다고 지적했습니다.

이 연구는 캘리포니아에서 1861~62년 겨울 대홍수와 그 후 수십 년간의 가뭄 동안 AR에 의해 주도된 생태계 변형의 파괴적 본질에 대한 사례를 인용하며, 주 내 여러 지역이 수개월 동안 침수되어 갈색으로 변했다고 밝혔다.

"이 생태계 변화는 결국 회복되었지만 경제적 영향은 엄청났으며 주 경제의 25%가 파괴되었고 캘리포니아 주는 그 결과 파산을 선언했습니다."라고 언급했습니다.

그들은 일련의 AR로 인해 발생한 그린란드 서부 호수 생태계의 변화가 2024년 여름까지 지속되었다고 밝혔습니다.

"그들이 언제 다시 푸른 상태로 돌아갈지는 아직 알 수 없습니다. 저희의 결과에 따르면, 더 어둡고 갈색인 상태일 때 이러한 호수는 더 큰 GHG 공급원이며, 서부 그린란드의 수만 개의 호수가 이러한 복합 기후 극한 현상의 영향을 받았습니다."라고 밝혔습니다.

수질 악화는 식수를 호수에 의존하는 그린란드 지역 사회에 영향을 미쳤습니다. 물의 맛이 떨어지고 냄새 문제가 발생했을 뿐만 아니라 여러 가지 건강 위험을 초래했습니다.

과학자들은 복합적인 기후 극단 현상으로 인해 그린란드 서부의 호수 생태계가 전환점을 일관되게 통과했다는 결론을 내렸으며, 이러한 예상치 못한 사태의 가능성을 미래 시나리오와 적응 계획에 더 잘 통합하는 것이 중요하다는 점을 강조했습니다.