영양염
영양염은 식물의 성장에 필수적인 해양 생태계를 지탱하는 비료의 역할을 한다. 해양에서는 다량이 소요되는 질소, 인, 규소 다량원소와 적은 양이 필요한 철 등이 모자라면 식물의 성장을 제한할 수 있다.
영양염은 부족하면 생산성의 저하, 많으면 적조 발생, 부영양화, 빈산소 현상 등을 초래할 수 있다. 바다에서 영양염의 유입은 연안에서는 주로 강물, 지하수를 통하여 이루어지고 원양에서는 주로 저층에서 표층으로 혼합이나 용승에 의해 일어난다. 바람에 의해 대기를 통해서도 전달되기도 한다. 연안 환경에서는 인간활동에 의한 영양염 유입증가, 원양에서는 수온상승에 의해 저층에서 표층으로의 영양염 유입이 감소되는 양극화가 일어날 것으로 예상된다.
영양염은 왜 중요한 지표인가?
질소나 인 등은 단백질, 핵산 등 생체의 주요 요소를 구성하는 성분으로 모든 생물의 성장에 필요하다. 질소 인이 유입되면 수생식물의 성장이 촉진되어 적조발생을 촉진하고 미세조류가 과잉생산이 되어 저층에서 분해되며 산소를 고갈시키게 된다. 반면에 외양에서는 영양염 공급이 줄어들면 식물플랑크톤에 의한 일차생산력이 줄어들고 결과적으로 먹이망 전체에 공급되는 에너지가 줄고 어획량도 줄어들 수 있다.
영양염 변동에 영향을 주는 과정들
영양염은 풍화작용에 의해 유출된 토양 내의 성분이 강물과 지하수를 통하여 해양으로 흘러들어간다. 질소는 질소고정 박테리아에 의해 대기 중의 질소가 암모니아로 산화되어 식물이 이용 가능한 형태로 만들어진다. 대기에서 벼락이 칠 때 만들어지기도 한다. 촉매를 이용하여 질소가스를 인공적으로 산화하여 비료를 만들기도 한다. 인이나 철은 합성이 되지 않으므로 물리적 이동과 생물에 의한 소비가 주된 과정이라 할수 있다.
영양염 변동에 영향을 주는 요인은 무엇인가?
지난 수십 년 동안, 농업, 수생양식, 생활하수 배수, 산업폐수 방출에 의해 질소, 인이 해양으로 점점 더 많이 유입되고 있다. 연안에서는 영양염 유입의 증가로 부영양화가 가속화되고 있고 그 결과로 적조발생 증가, 빈산소화 해역의 확장이 일어나고 있다. 반대로 외양에서는 온난화에 의해 성층의 강화가 일어나 저층에서 표층으로 공급되는 영양염이 줄어들어 일차생산력이 줄어들고 있다.