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열염류 순환은 지구 생명체에 필수적인 해류입니다.

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전 지구 열염 순환(CTG), 열염 또는 열염 순환은 특정 지역의 온난화 및 냉각을 담당하는 모든 반구를 통한 해수의 이동을 나타내는 개념입니다. "thermohaline"이라는 단어는 접두사 "term"이 온도를 나타내고 접미사 "halina"가 소금을 나타내는 "thermohaline"이라는 단어에서 유래합니다.

이 해양학적 현상은 염분의 양과 수온에 의해 결정되는 해류 간의 밀도 차이를 주요 동인으로 합니다. 지구 온난화와 극지방의 만년설이 녹으면서 염분 농도가 감소하여 열염분 순환이 멈출 수 있습니다.

• 지구온난화란?

일부 과학자들은 이 시나리오가 바다와 대기의 황화수소(H2S) 양을 크게 증가시켜 인류에게 재앙이 될 수 있다고 경고했습니다. 오존층을 손상시킬 가능성이 높은 이 가스는 과거 대량 멸종의 원인이 되었습니다. 이해하다:

• 오존층이란?

열염분 순환의 작동 원리

바다 전체에서 염수는 표면에 있습니다. 염분이 적은 물보다 따뜻하기 때문입니다. 이 두 영역은 열염분 순환과 같은 특별한 경우를 제외하고는 혼합되지 않습니다.

위도의 차이가 특징인 지구는 태양에 가장 가까운 지역인 적도에서 더 많은 양의 태양 에너지를 받습니다. 따라서 이 지역에서는 해수의 증발량이 많아져 결과적으로 염분 농도가 높아집니다.

바다의 염분 농도를 증가시키는 또 다른 현상은 얼음 형성입니다. 따라서 얼음이 형성되는 지역과 같이 해수의 증발이 더 많은 지역에서는 염분 농도가 더 높습니다.

염분 농도가 가장 높은 부분이 염분이 가장 적은 부분보다 밀도가 높습니다. 따라서 염도가 높은 바다의 일부가 염도가 낮은 부분과 접촉하면 해류가 형성됩니다. 밀도가 가장 높은 영역(염 농도가 가장 높은 영역)이 삼켜지고 밀도가 가장 낮은 영역(염 농도가 가장 낮은 영역)에 의해 잠깁니다. 이 침수는 열염분 순환이라고 하는 매우 크고 느린 전류를 생성합니다.

아래 동영상에서 NASA가 만든 애니메이션에서 열알라인 순환의 움직임이 어떻게 일어나는지 확인하십시오.

이 애니메이션은 그린란드, 아이슬란드 및 북해 주변의 북대서양에서 해류 펌핑이 발생하는 주요 지역 중 하나를 보여줍니다. 표층 해류는 걸프 스트림을 통해 이 남대서양 지역으로 새로운 물을 가져오고, 물은 북대서양 심해류를 통해 남대서양으로 돌아갑니다. 북대서양의 극지방으로 따뜻한 물이 지속적으로 유입되어 아이슬란드와 남부 그린란드 주변 지역은 일년 내내 거의 해빙이 없습니다.

이 애니메이션은 또한 전지구 해양 순환의 또 다른 특징인 남극 환류(Antarctic Circumpolar Current)를 보여줍니다. 남위 60도 부근은 바다가 육지 없이 전 세계를 가로질러 흐를 수 있는 유일한 지구입니다. 그 결과 남극 대륙을 중심으로 지표수와 심해가 서쪽에서 동쪽으로 흐릅니다. 이 극주위 운동은 행성의 바다를 연결하고 인도양과 태평양에서 대서양 심해 순환이 증가하고 지표 순환이 대서양의 북쪽 흐름과 닫히도록 합니다.

애니메이션 시작 시 세계 바다의 색상은 표층수의 밀도를 나타내며 어두운 영역은 더 조밀하고 밝은 영역은 덜 조밀합니다. 애니메이션에서는 현상에 대한 이해를 높이기 위해 움직임을 가속화합니다. 그러나 실제로 이 움직임은 매우 느리고 측정하거나 시뮬레이션하기가 어렵습니다.

Kathleen Miller의 이미지 크기 조정

열염분 순환의 중단은 재앙이 될 수 있습니다.

지난 20년 동안 과학계에서는 열염 순환 중단에 대한 우려가 커지고 있습니다. 지구 온도가 상승함에 따라 그린란드의 만년설과 북극 지역이 놀라운 속도로 녹기 시작했습니다. 지구 전체 담수의 약 70%를 차지하는 북극은 바다의 염분 농도를 희석시킵니다.

염 농도의 감소는 밀도 구배에 의해 생성된 전류의 흐름을 방해합니다. 네이처 저널에 발표된 연구에 따르면 열염분 순환의 액체 흐름은 1950년대 이후 30% 감소했습니다.

열염분 순환의 이러한 감속은 특정 지역의 온도 감소를 설명할 수 있습니다. 전반적인 지구 온도가 상승하지만 자연적으로 발생하는 지역에 난류가 없으면 온도가 낮아집니다.

그러나 냉각 전류의 영향에 대해서는 여전히 많은 불확실성이 있습니다. 온도가 약간 떨어지면 유럽과 같은 지역에서 지구 온난화의 영향을 간단히 상쇄할 수 있습니다.

이것은 나머지 세상이 그렇게 운이 좋을 것이라고 말하는 것이 아닙니다. 더 어두운 환경에서 열염분 순환의 급격한 감소는 온도를 상당히 떨어뜨릴 수 있습니다. 경기 침체가 계속된다면 기후를 합리적으로 따뜻하고 온화하게 유지하기 위해 열염분 순환에 의존하는 유럽 및 기타 지역은 빙하기를 기대할 수 있습니다.

열염분 순환 중단의 더 우려스러운 결과는 무산소 현상의 잠재적 유발입니다. 무산소 수는 용존 산소가 고갈되고 더 심각한 저산소 상태인 해수, 담수 또는 지하수의 영역입니다.

무산소 현상은 지구의 선사 ​​시대에 해류의 붕괴 및 지구 온난화 현상과 관련이 있습니다. 바다가 정체되면 해양 생물이 더 활발해집니다. 해류에 대응할 수 있는 충분한 움직임이 없는 플랑크톤과 같은 해양 생물은 많은 수의 번식 기회가 있습니다.

해양 바이오매스가 증가함에 따라 바다의 산소량이 감소하기 시작합니다. 바다의 생명체는 생존을 위해 산소가 필요하지만 많은 유기체로 인해 산소를 얻는 것이 어려워집니다. 산소가 부족한 지역은 많은 해양 생물이 생존할 수 없는 지역인 사각 지대가 될 수 있습니다.

지구의 과거에 이러한 무산소 현상이 발생하는 동안 많은 양의 황화수소가 바다에서 방출되었습니다. 이 유해한 가스는 포유류와 식물이 대기 중에 존재하는 상태에서 생존할 수 없기 때문에 대량 멸종과 관련이 있습니다.

같은 연구자들은 또한 이 가스의 방출이 오존층을 손상시킬 수 있음을 보여주었습니다. 이 이론은 자외선(UV) 복사와 관련된 흉터를 보여주는 화석 기록에 의해 뒷받침되었습니다. 엄청난 양의 자외선은 육상 생물의 멸종을 더욱 촉진할 것입니다. 이러한 환경 조건에서 우리가 알고 있는 인간의 삶은 불가능할 것입니다.

훨씬 더 무서운 사실은 대량 멸종과 열염분이 중단될 때마다 지구는 기록적인 지구 온도와 대기 중 높은 수준의 탄소를 기록했다는 것입니다. 페름기-트라이아스기 멸종 동안 대기 탄소 수준은 1000ppm에 도달했습니다. 현재 농도는 411.97ppm(백만분의 일)입니다. 지구는 여전히 치명적인 탄소 수준에 도달하지 못하지만 그렇다고 해서 그 질문을 놓칠 이유는 없습니다.

열염분 순환이 중단되면 백만 년이 조금 더 지나야 다시 시작할 수 있다는 점을 이해해야 합니다!

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