이끌림

1. 해양 탄산계의 기본 구조와 pH 조절 메커니즘해양 산성화(Ocean Acidification)는 대기 중 증가한 이산화탄소(CO₂)가 해양으로 흡수되면서 해수의 화학 평형이 변형되고 pH가 장기적으로 감소하는 현상을 의미한다. 해수는 본질적으로 강한 완충능(buffer capacity)을 가지고 있어 외부 충격에 즉각적으로 반응하지 않지만, 대기 CO₂ 농도의 급격한 증가는 탄산계(Carbonate System) 내 화학종 비율을 변화시켜 완충 시스템의 균형을 서서히 약화시키는 방향으로 작용한다. 탄산계는 크게 CO₂(aq), 탄산(H₂CO₃), 중탄산염(HCO₃⁻), 탄산염(CO₃²⁻) 네 가지 주요 화학종이 평형을 이루는 구조로 되어 있으며, 이들 간의 상호 전환은 pH, 알칼리도(Alkalin..

■ 1. 열수분출구의 형성과 화학 반응 환경심해 열수분출구(Hydrothermal Vent)는 해양지각 하부에서 상승한 고온의 마그마가 해수와 접촉하면서 생성되는 고에너지 화학 반응 환경으로, 해양 생태계 중 가장 특이한 생물 군집을 형성한다. 해수는 해저 균열을 통해 지각 내부로 침투한 뒤 수백 도까지 가열되며, 이 과정에서 금속 이온·황 화합물·규산염 등을 용해한 고농도 열수유체로 변한다. 이 열수는 다시 해양저로 분출되며 주변의 차가운 해수와 접촉해 급속한 침전반응을 일으켜 ‘블랙스모커(Black Smoker)’와 ‘화이트스모커(White Smoker)’ 구조를 만든다. 열수유체는 황화수소(H₂S), 메탄(CH₄), 철·구리·아연과 같은 금속 이온이 매우 높은 농도로 포함되어 있으며, 이 독특한 화..

■ 1. 해양 미량금속의 생지구화학적 기능과 분포 특성해양에서 철(Fe), 구리(Cu), 아연(Zn)과 같은 미량금속은 농도가 매우 낮지만 식물플랑크톤의 성장과 대사에 필수적인 미량영양소로서 생지구화학적 순환에 중대한 역할을 한다. 이러한 금속들은 전자전달계, 광합성 효소 복합체, 질소 고정 효소 등 생화학적 반응의 중심 요소로 기능하며, 특히 철은 고영양저생산성(High-Nutrient Low-Chlorophyll, HNLC) 해역에서 식물플랑크톤 성장 제한 요인으로 널리 알려져 있다. 미량금속 분포는 용해성·입자성 형태의 전환, 유기리간드(유기 결합 물질)와의 착물 형성, 수온·염분·pH에 따른 화학종 변화 등에 따라 크게 달라진다. 일반적으로 표층수에서는 빛과 생물 활동이 활발해 금속의 생물학적 제..

ㅎ■ 1. 해수 내 용존산소 포화도의 물리·화학적 의미용존산소(Dissolved Oxygen, DO) 포화도는 해수 속에 녹아 있는 산소의 실제 농도를 해당 수온과 염분 조건에서 용해될 수 있는 최대 농도와 비교해 상대적 비율로 나타낸 값이다. DO 포화도는 해양 생태계의 호흡·광합성·화학적 산화반응에 직결되는 핵심 요소이며, 물리·화학·생물학적 요인이 복합적으로 작용해 시공간적으로 크게 변한다. 산소의 용해도는 수온이 낮을수록 높고 염분이 낮을수록 증가한다. 즉 고위도의 차가운 표층수는 산소 용해도가 높아 포화도가 증가하는 경향을 보이며, 반대로 열대 및 아열대의 고수온 해역은 용해도가 낮아 동일한 산소 농도에서도 포화도가 더 낮게 계산된다. 또한 대기-해양 간 산소 교환은 표면 난류, 파도, 풍속에 ..

■ 1. 해양 탄산계에서 pCO₂가 갖는 물리·화학적 의미해양에서 pCO₂(Partial Pressure of CO₂)는 해수 내 용존 CO₂ 농도와 대기 CO₂ 농도 간 교환의 방향과 강도를 결정하는 핵심 지표이며, 탄산계 화학종 분포의 변화를 통해 생태계 생산성에 직접적인 영향을 준다. pCO₂는 해수의 온도·염분·알칼리도·DIC(용존 무기탄소)의 함수로 결정되며, 이들 요인의 미세한 변화에도 민감하게 반응한다. 해수의 온도가 상승하면 CO₂ 용해도는 감소해 표층 pCO₂는 증가하는 경향을 보이며, 반대로 온도가 낮아지면 용해도가 증가해 pCO₂가 감소한다. 이러한 물리적 변동은 계절적 해양 혼합·수온약층 변화·표층 열수지 변동과 결합해 pCO₂의 시공간적 불균일성을 형성한다. 탄산계 내에서 pCO₂..