바다는 미세플라스틱 발원지

지구환경 / 문광주 기자 / 2023-08-10 22:00:47
3'10" 읽기
- 강과 바람에 의해 바닷물에 갇힌 미세플라스틱 입자 중 일부는 분무 및 터지는 기포를 통해 다시 대기 중으로 방출
- 북대서양 상공에서도 공기 1㎥당 최대 37.5ng(나노그램)의 미세플라스틱 농도 측정

바다도 미세플라스틱 배출
스프레이와 기포는 작은 플라스틱 입자를 대기 중으로 던진다.


해양 플라스틱 새총:
바다는 우리의 플라스틱 쓰레기를 흡수할 뿐만 아니라 미세플라스틱을 대기 중으로 방출한다. 이에 따르면 강과 바람에 의해 바닷물에 갇힌 미세플라스틱 입자 중 일부는 분무 및 터지는 기포를 통해 다시 대기 중으로 방출된다. 연구팀은 육지에서 멀리 떨어진 북대서양 상공에서도 공기 1㎥당 최대 37.5ng(나노그램)의 미세플라스틱 농도를 측정할 수 있었다. 

▲ 폭풍우가 치는 날씨에는 바다 물보라가 미세 플라스틱 입자를 바다 공기 중으로 던진다. © Alvise Vianell

전 세계 바다에는 수 톤의 플라스틱 쓰레기가 떠다니며 물을 산성화하고 해양 동물과 새를 위험에 빠뜨린다. 시간이 지남에 따라 플라스틱은 분해되어 유해한 미세플라스틱이 된다. 지금까지는 크기가 5mm 미만인 이 입자가 바다에 남아 바다 바닥으로 가라앉거나 산호의 뼈대에 쌓이는 것으로 생각되었다. 그러나 동시에 바다 공기에서도 미세플라스틱 입자가 반복적으로 검출되고 있는데, 그 기원은 아직 불분명하다.

북대서양에서 공기 집결

올덴부르그 대학(Carl von Ossietzky University of Oldenburg)의 이자벨 그로스만(Isabel Goßmann)이 이끄는 연구원들은 이제 바다 공기의 미세플라스틱이 어디에서 왔는지 더 정확하게 결정했다. 그들은 그것이 육지에서 바다 건너편으로 날아가는 것인지 바닷물에서 오는 것인지 알고 싶어했다. 더 많은 것을 알아보기 위해 그들은 노르웨이 해안을 따라 북극으로 가는 연구선을 타고 도중에 공중에서 샘플을 채취했다.

실험실로 돌아가서 Goßmann과 그녀의 팀은 이 샘플을 평가하고 무엇보다도 미세하게 분쇄된 플라스틱 입자가 얼마나 많이 포함되어 있는지 분석했다. 그들은 또한 미세한 플라스틱 입자의 가능한 출처와 분포 경로를 추적할 수 있는 다양한 모델 계산을 수행했다.

바다는 미세플라스틱의 발원지

결과:
샘플에는 다양한 양과 유형의 미세플라스틱이 포함되어 있다. Goßmann과 그녀의 동료들은 폴리에스테르와 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 특히 자주 검출할 수 있었지만, 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트 및 폴리스티렌도 발견했다. 해안에서 멀리 떨어진 곳에서도 팀은 공기 1제곱미터당 최대 37.5나노그램의 미세플라스틱 농도를 발견했다. “이러한 오염 물질은 편재한다. 외딴 극지방에서도 발견된다”고 Gossmann은 말했다.

그런데 이 미세플라스틱은 어디서 오는 걸까요? Goßmann의 동료인 Barbara Scholz-Böttcher는 "우리의 모델 계산에 따르면 바다 공기에 있는 미세플라스틱은 바다에서 직접 오는 것뿐만 아니라 육지의 출처에서도 나온다"고 보고했다. 연구팀은 "따라서 미세플라스틱의 흡수원으로만 여겨졌던 바다가 대기 미세플라스틱의 원천 역할도 한다"고 설명했다.
쓰레기 분해, 선박 페인트 벗겨짐, 강물, 비 등을 통해 바다로 유입되는 미세플라스틱은 그곳에 머물지 않고 어느 정도 대기 중으로 다시 증발한다.
▲ a. 30일 동안 해발 0–100 높이에서 미세 플라스틱(MP) > 10 µm 크기 비율의 배출을 시뮬레이션하는 FLEXPART 발자국. b 72시간 동안 해발 30m 높이에 대한 HYSPLIT 후방 궤적. Wickham H(2016)의 지도 데이터. ggplot2: 데이터 분석을 위한 우아한 그래픽. Springer-Verlag 뉴욕. ISBN 978-3-319-24277-4, https://ggplot2.tidyverse.org.

공기 중에 분무기 역할

도대체 미세플라스틱은 어떻게 물에서 공기로 전환할 수 있을까? 연구원들은 해수면 근처를 헤엄치는 작은 플라스틱 입자가 특히 폭풍우가 치는 날씨에 대기로 들어갈 수 있다고 가정한다. 바람에 휘날리는 물보라와 부서지는 파도가 플라스틱이 가득한 물방울을 공중으로 던진다. 미세플라스틱은 또한 바다 표면으로 올라간 다음 터지는 미세플라스틱을 실은 기포를 통해 대기로 들어갈 수 있다.

미세플라스틱 입자는 일단 대기에 들어가면 작은 크기로 인해 더 오랫동안 부유 상태로 남아 있을 수 있으며 바람에 의해 운반될 수 있다.
(nature communcations, 2023; doi: 10.1038/s41467-023-39340-5)
출처: Carl von Ossietzky University of Oldenburg

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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