해양 온난화 연구가 틀릴 수도 있다… 실험 속도가 문제였다

기존 해양 온난화 실험이 실제 미래를 제대로 예측하지 못할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 연구진은 많은 실험이 “수십 년에 걸쳐 천천히 따뜻해지는 실제 바다”가 아니라, 갑작스러운 열 충격 상황에 더 가깝다고 지적했다.

해양 온난화 실험, 뜨거운 물에 갑자기 넣는 게 문제였다

기후 변화가 계속되면 물고기와 산호초 같은 해양 생물이 어떻게 변할지 알아내기 위해, 과학자들은 보통 실험 수조 안에서 물 온도를 올리는 방식의 해양 온난화 연구를 진행한다.

문제는 속도다. 현실의 바다는 수십 년에 걸쳐 아주 천천히 따뜻해지고 있지만, 많은 실험에서는 몇 시간이나 며칠 만에 온도를 급격히 올린다. 그리고 그 결과를 바탕으로 미래 수십 년 뒤 해양 온난화에 따른 생태계를 예측해 왔다.

캐나다 사이먼프레이저대학교 연구진은 이런 방식이 실제 바다 상황과 너무 다를 수 있다고 봤다. 특히 실험에서 물 온도를 얼마나 빠르게 올리는지, 즉 ‘램핑 속도(ramping rate)’가 결과를 왜곡하는지 조사했다.

연구진은 1천 편이 넘는 논문을 검토했고, 그중 분석 가능한 48개 연구와 175개의 해양 생물 실험을 추려냈다. 이후 실험에서 사용된 온도 상승 속도를 실제 해양 폭염 속도와 비교하고, 생존율이나 번식 같은 건강 지표도 함께 분석했다.

느리게 데우면 결과가 완전히 달라졌다

연구 결과는 예상보다 심각했다.

우선 전체 연구의 거의 절반은 물 온도를 얼마나 빠르게 올렸는지조차 제대로 기록하지 않았다. 또 분석 가능한 연구 가운데 약 29%는 온도를 단계적으로 올리지도 않았다. 사실상 생물들을 갑자기 뜨거운 물에 넣은 셈이었다.

심지어 램핑 방식을 사용한 연구들도 실제 바다보다 훨씬 빠른 속도로 온도를 높이는 경우가 많았다. 일부는 자연 해양 폭염보다 더 빠르게 가열되기도 했다.

해양 온난화 실험의 이러한 방식은 예측 오류로 이어졌다. 갑작스러운 가열 실험에서는 번식 능력이 훨씬 심하게 감소하는 경향이 나타났고, 생존율 역시 대부분 떨어졌다. 광합성이나 성장 같은 다른 생물 반응도 온도 상승 속도에 따라 결과가 크게 달라졌다.

연구진은 논문에서 “만성적인 해양 온난화 영향을 예측하려던 실험들이 실제로는 급성 열스트레스 효과를 재현하고 있었다”고 설명했다.

반대로 천천히 온도를 올린 일부 실험에서는 전혀 다른 결과가 나타났다. 빠른 가열 실험에서는 비교적 멀쩡해 보였던 종들도, 느린 온난화 환경에서는 장기적으로 더 큰 피해를 받는 경우가 있었다.

연구진은 실제 미래를 더 정확하게 이해하려면 자연 환경 자체를 연구하는 접근이 중요하다고 강조했다. 이미 따뜻해진 바다 환경에 노출된 해양 생태계를 직접 관찰하는 것이 장기적인 해양 온난화 영향을 가장 현실적으로 보여줄 가능성이 크다는 것이다.

성치훈 기자/ hello@sciencewave.kr

출처: Phys.org, “Why ocean warming experiments may be making misleading predictions”