지구온난화와 동해 수산생물 환경 변화


















- 국립수산과학원 서영상 연구관
 
인류 문명의 발달과 더불어 화석 연료의 사용 등에 의해 발생되는 CO2 등 온실가스 증가로 온난화 현상이 전 지구적으로 일어나고 있으며, 지구온난화로 인한 기후변화는 또한 해양의 이상변동 현상을 초래하는 연결 관계를 보이고 있다.

최근 전지구 기후 변화와 연관하여 발생된 기후 체제변화(regime shift)가 해양생태계 및 어류 분포상을 변화시키고 있다는 전제하에 연구가 흥미 있게 진행되고 있다. 그러나 이와 같은 전지구 체제변환이 거대한 대륙 경계역과 해양성 기후의 전이지대(transitional zone) 및 아극전선대와 아열대 해역사이에 위치한 한반도 및 주변의 해양, 기상 변동과 해양생태계에 어떠한 영향을 미치고 있는가는 분명한 해답이 없는 실정이다.

이와 같은 지구온난화현상이 우리나라 연근해역의 해양환경에 영향을 미치고 있는지를 밝히는 것은 한국 연근해역에서 발생될 급격한 해양생태계 변동에 효율적으로 대처하고 해양생태계 환경 보존에 중요한 기반정보가 될 것이다. 따라서 본 문에서는 한국근해 중 먼저 동해에 있어 및 주요어장의 표면수온 장기변동, 동해 심층냉수의 표층 수위 장주기변동, 동해 아극전선 변동, 동해 용존산소량의 장기변동 등을 중심으로 지구 온난화와 관련되는 것으로 추정되는 한국 근해의 이상 해양현상을 규명 및 정량화 결과를 살펴보았다.



1.1. 동해 근해의 장기 표면수온 변동

1968년부터 2000년까지의 동해 67개 정선관측점에서 장기간(1968∼2000) 관측한 표면수온자료를 수평 공간적으로 연별 평균하여 그 연별 변동을 살펴보고 장기간 수온변동의 기울기 및 이상수온변동을 정량화한 결과, 동해 표면수온의 장기 변동 추세는 연평균이 16.7℃ 였으며, 1년에 0.022℃, 즉 33년(1968∼2000) 동안 0.72℃ 상승한 경향성을 나타내었다. 동해 근해역의 장기 이상수온변동의 경향성은 1980년대 후반부터 뚜렷한 이상 고수온 현상을 나타내었는데 이는 1980년 후반, CO2 증가에 의한 전지구 온난화 현상이 뚜렷이 나타난 기간과 매우 유사한 변동 경향성을 보였다.

1.2. 동해 울릉도 어장의 장기 표면수온 변동

동해의 주요 조업어장(울릉도)에 대해 위성추정 표면 수온 변동(1991∼2001년)을 연별로 파악한 결과 울릉도 근해에서 동계(2월) 및 하계(8월) 표면수온이 1990년대 중반이후 0.5∼2℃ 정도의 뚜렷한 고수온 현상을 나타내었다.

1.3. 동해 아극전선대의 변동


, 4월 (해수 혼합층이 깊어지는 동계에 속하면서도 좋은 위성 영상을 획득할 수 있는 시기), 동해에서 한류와 난류가 만나 이루는 아극전선대 (subpolar front)의 위도별 년별 (1991∼2001년) 변동을 NOAA 위성으로 추정한 표면 수온분포 영상을 처리하여 도식화하였다. 동해 연근해역 (위도 37°N∼40°N, 경도 129°E∼135°E)에서 수평공간상 비교적 조밀한 수온분포의 위치와 아극전선대의 중심수온을 파악한 결과, 아극전선대 중심 수온이 1∼3℃ 증가하였으며, 전선대 위치도 수평공간 분포상 고위도로 이동하는 경향을 나타내었다.

1.4. 동해 용존산소량의 장기변동

동해 정선관측점(107∼208Line, 총 67개점)의 각 수층(0, 50, 100, 200, 300, 400, 500m)에서 수평공간상 1년(2, 4, 6, 8, 10, 12월)동안 조사관측된 정점수가 20개 이상인 해의 자료를 선별하여 년 평균값의 변동을 수층별로 조사 분석하였다. 그 결과 모든 수심층에서 용존산소량(㎖/ℓ)의 감소 경향의 장기변동(1968∼2000) 양상을 보였다. 33년간 평균 용존산소량은 5.99㎖/ℓ였고, 매년 0.013㎖/ℓ씩 감소하는 양상을 보였으며, 33년동안 0.42㎖/ℓ가 감소하는 경향을 나타내었다. 이 경우 최근 2000년 평균 용존산소량은 5.57㎖/ℓ로 나타났다.



2. 결  론

동해 근해 주요어장 (울릉도)에서도 이상 수온의 연별변동이 1995년 이후부터 비교적 뚜렷한 고수온 현상을 나타내었다. 이는 잘 알려진 최근의 CO2의 급격한 증가로 인한 지구온난화 강세 현상에 주요어장의 수온이 영향을 받은 것으로 사료된다.

동해 아극전선대의 위도별 공간변동의 연변화를 조사한 결과 전선대에서 중심수온의 상승과 전선대 위치의 북향이동 및 동해 연근해역의 수층별(0∼500m) 용존산소량이 감소하는 경향 등이 최근 20세기 후반기의 뚜렷한 지구온난화 현상에 비교적 순반응하는 현상을 나타낸다고 사료된다.

이러한 추세로 지구온난화가 진행된다면 동해의 바닷물 온도는 계속 높아지고, 온도상승시 산소포화율은 점점 낮아져 30년 뒤에는 동해의 용존산소량이 5.18 ㎖/ℓ로 2급수가 되고 170년 뒤에는 3등급수(1.4∼3.5 ㎖/ℓ)인 3.36 ㎖/ℓ로 떨어질 수도 있다고 예측된다. 바닷물 수질이 2등급으로 떨어지면 참돔과 방어, 미역 등 고급 수산물 양식이 어려워지고 3등급수에서는 대부분의 수산생물이 살기에 부적합한 환경으로 바뀌게 된다. 비보존성을 띤 산소량을 수식적으로만 정량화하여 미래의 해양환경 변화를 예측하는 것은 극단적일 수 있지만 수온상승과 용존산소 감소현상이 뚜렷하게 나타나고 있어, 현 추세가 계속된다면 170년 뒤에는 동해 연근해에는 산소부족으로 수산생물이 기피하는 곳이 될 수도 있을 것으로 조심스럽게 전망해본다.