화학비료가 해양 생태계에 미치는 영향은 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다.
첫째, 부영양화로 인한 해양 산성화, 둘째, 탄산칼슘 침전에 미치는 영향입니다.
1. 부영양화와 해양 산성화
먼저, 화학비료에는 질소(N), 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca) 등의 성분이 포함되어 있습니다. 이 중 **질소(N)와 인(P)**이 바다로 유입되면 부영양화가 발생합니다.
✔ 부영양화란 무엇일까요?
부영양화란 바닷물에 질소와 인이 과다하게 공급되면서 식물성 플랑크톤이 폭발적으로 증가하는 현상입니다.
✔ 플랑크톤이 증가하면 어떤 일이 벌어질까요?
처음에는 플랑크톤이 많아지면서 해양 생태계가 풍부해지는 것처럼 보일 수 있습니다. 하지만 과도한 증식은 오히려 해양 환경을 악화시킵니다.
✔ 플랑크톤이 대량 폐사하는 이유
- 영양소 고갈 – 너무 많이 번식하면 결국 질소와 인이 부족해져서 더 이상 성장할 수 없습니다.
- 빛 차단 – 플랑크톤이 너무 많아지면 물이 탁해져서 빛이 깊은 곳까지 도달하지 못합니다. 그러면 깊은 곳의 플랑크톤이 먼저 죽게 됩니다.
- 산소 고갈 – 낮에는 광합성을 하지만, 밤에는 호흡을 하면서 산소를 소비합니다. 플랑크톤이 많아질수록 밤에 산소를 더 많이 사용하게 되죠. 특히, 플랑크톤이 죽고 나면 이를 분해하는 박테리아가 산소를 더 많이 소비하면서 해수 중 산소 농도가 급격히 감소합니다.
✔ 해양 산성화 촉진
플랑크톤이 죽은 후, 박테리아가 이를 분해하면서 이산화탄소(CO₂)와 유기산이 발생합니다.
CO₂는 물과 반응하여 **탄산(H₂CO₃)**을 형성하면서 바닷물의 pH를 낮추고, 결국 해양 산성화를 촉진합니다.
이렇게 부영양화가 발생하면 산소 부족 + CO₂ 증가가 동시에 일어나면서 해양 생물들이 살기 어려운 환경이 조성됩니다.
결국 해양 산성화가 심화되고, 심한 경우 해양 사막화로 이어질 수도 있습니다.
2. 탄산칼슘 침전과 해양 생태계 변화
화학비료에 포함된 **칼슘(Ca²⁺)**은 바닷물 속에서 탄산이온(CO₃²⁻)과 결합하여 **탄산칼슘(CaCO₃)**을 형성할 수 있습니다.
✔ 탄산칼슘이 증가하면 어떻게 될까요?
- 탄산칼슘이 많이 형성되면, 바닷속에 침전되어 퇴적물이 될 수 있습니다.
- 반대로, 부영양화로 인해 미생물 활동이 증가하면, 이 과정에서 발생하는 유기산이 탄산칼슘을 용해시킬 수도 있습니다.
즉, 화학비료의 유입은 탄산칼슘 침전을 증가시키거나, 감소시킬 수도 있는 양면적인 영향을 줄 수 있습니다.
✔ 탄산칼슘 변화가 해양 사막화로 이어지는 이유
탄산칼슘이 너무 많이 침전되면, 해양 생물들이 살아가는 바닥 지형이 변형되거나, 산호초가 손상될 수 있습니다.
반대로, 탄산칼슘이 과도하게 용해되면 어패류, 산호 등이 자신의 껍데기나 골격을 형성하기 어려워지며, 생태계가 붕괴할 가능성이 커집니다.
3. 결론: 화학비료가 해양 환경에 미치는 종합적인 영향
지금까지 화학비료가 바닷물에 미치는 영향을 살펴보았습니다. 정리하면 다음과 같습니다.
✔ 화학비료에 포함된 **질소(N)와 인(P)**은 부영양화를 일으켜 식물성 플랑크톤 폭증 → 대량 폐사 → 산소 감소 + CO₂ 증가 → 해양 산성화를 촉진합니다.
✔ 화학비료의 칼슘(Ca) 성분은 해양에서 탄산칼슘 침전을 증가시키거나, 오히려 감소시켜 해양 생태계에 변화를 초래할 수 있습니다.
✔ 이러한 과정이 심화되면 결국 해양 사막화로 이어질 가능성이 커집니다.
👉 결국, 화학비료의 유입은 해양 환경을 심각하게 변화시키는 요인이 될 수 있습니다. 따라서 비료 사용을 조절하고, 해양 생태계를 보호하기 위한 노력이 필요합니다.