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[표지로 읽는 과학]화산폭발하면 식량 생산성 줄어든다

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2018년 08월 26일 09:00 프린트하기

지난 7만4000년전 폭발한 인도네시아의 토바화산은 역사상 가장 강력한 폭발로 기록됐다. 지구의 온도가 약 4도 이상 떨어졌고 거의 1년 내내 혹독한 겨울을 불러왔을 것으로 후대 과학자들은 보고 있다. 슈퍼 화산 폭발로 화산재가 지구 대기권에 장막을 드리우면 햇빛은 가려지고 지구 환경과 생태계는 심각한 타격을 입는다.

 

20세기 이후 지구 기후에 가장 큰 영향을 준 사건으로 멕시코 남부의 피나투보 화산 분화가 꼽힌다. 피나투보 화산은 1991년 6월 분화해 이산화황 등의 물질이 포함된 약 2000만 톤 이상의 화산재를 뿜어냈다.  이들 화산재는 지표면으로부터 약 10~50km 높이의 성층권 영역에 겹겹이 쌓였다. 

 

 

Science 제공
Science 제공

 

국제학술지 네이처는 8월 23일자에 ‘장막의 위험’이란 문구와 함께 먼지에 둘러싸인 지구 대기 모습을 담은 표지와 함께 미국 버클리 캘리포니아대 세계정책실험실 조나단 프록토르 연구원팀이 피나투보 화산의 화산재가 연무효과와 작물 생산량에 미친 영향을 분석한 논문도 함께 발표됐다.

 

지구상의 식물은 햇빛을 이용해 처음으로 합성하는 당의 탄소(C) 수에 따라 C4식물과 C3식물로 구분한다. 세계인이 먹는 대표적인 식량 중에는 옥수수가 탄소 4개로 이뤄진 말산이나 옥살아세트산을 생산하는 C4식물에 속한다. 한국인이 즐겨먹는 콩과 쌀, 밀은 모두 C3식물이다.

 

연구진은 화산폭발 당시 운영된 859개의 관측소 자료를 통해, 피나투보 화산이 지구 표면으로 들어오는 태양빛을 약 2.5% 감소시켰으며, 전 세계 평균 기온을 약 0.5도 낮췄다고 분석했다. 이를 통해 C4 식물의 생산량은 9.3%, C3식물의 생산량은 4.8% 줄어든 것을 확인했다.

 

프록토르 연구원은 “화산 폭발로 인한 화산재가 태양빛을 막아 작물 생산량이 감소한 것”이라며 “화산재 뿐아니라 화산폭발 순간 오존층이 파괴돼 자외선투과량이 증가할 수 있어 농업경제에는 악영향 줄 것으로 추정 중”이라고 말했다. 일반적으로 화산폭발시 일시적으로 오존층이 파괴돼 회복하는데 시간이 걸리는데다 이후 화산재가 장기간 태양빛을 감소시키는 것까지 더해져, 결국 식물생장을 막는 효과를 만든다고 분석했다.

 

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