| 화학식 | 이름 |
|---|---|
| Na+ | 나트륨 |
| Mg2+ | 마그네슘 |
| Ca2+ | 칼슘 |
| K+ | 칼륨 |
| Sr2+ | 스트론튬 |
| Cl- | 염소 |
| SO42- | 황산염 |
| HCO3- | 탄산수소염 |
| Br- | 브로민 |
| B(OH)3 | 붕산 |
| F- | 플루오린 |
일부 식물성 플랑크톤은 CaCO3 (탄산칼슘)을 생성한다. 탄산칼슘의 생성은 유기적으로 또는 무기적으로 국지적인 칼슘 농도에 영향을 줄 수 있다. 특히 얕은 물일 수록 영향이 강하게 나타날 수 있다. 어떤 지역에서의 CaCO3 의 용해는 또한 Ca이나 CO32- (탄산염)의 농도에 영향을 끼칠 수 있다.
탄산염 완충 시스템의 간단 요약
대기의 CO2 가 바닷물에 용해되면 H2CO3 (탄산)이 된다. 탄산은 2가의 화합물이기 때문에, 두 가지의 de-protonation (탈양자화)를 겪으면서 HCO3- (탄산수소염) 또는 CO32- (탄산염)이 된다. 이 두 물질이 바닷물에 공존하면서 화학적인 완충 시스템을 생성하여 해양의 pH (수소이온농도)와 pCO2 (대기 부분압력)을 조절한다. 해양에서 무기탄소의 88% 가 탄산수소염으로, 11% 가 탄산염, 1% 가 이산화탄소로 구성되어 있다.
유기 탄소
바닷물에서 탄소의 주된 다른 유형은 용해(dissolved) 되거나 미립자(particulate) 형태의 유기 탄소이다. 이러한 이유로 어떤 것은 특정 크기의 필터를 통해 얻어지고 어떤 것은 얻어지지 않게 된다. 용존유기물질과 용존유기탄소 (DOM, DOC) 는 가끔 색깔을 뛸 수도 있는데 (chromophoric) CDOM이라한다. 입자성 유기 물질 또는 탄소 (POM, POC)는 다양한 소스로부터의 더 큰 유기입자이다. SeaWiFS 데이터는 물에서의 CDOM과 POM의 총량을 계산하기 위해 사용된다.영양
비록 바닷물의 주요 구성요소와 비교하여 농도는 연하지만 N (질산염)과 P (인산염)은 해양 생물학에서 아주 중요하다. 어떤 경우에는 Fe (철)과 Si (규소) 또한 제한적인 영양으로 작용한다. 식물성 플랑크톤에서 탄소와 질산염과 인산염의 농도 비율은 "Redfield Ratio"라 불리는 106:16:1 이다. 해양학자들은 Redfiled Ratio에 대한 영양 데이터를 분석하며 어떤 영양 성분이 생산을 제한하는 영양 성분인지 알아내려 했다. Fe 이 지상에서 멀리 떨어진 해양 지역에서는 중요한 반면에, 대부분의 생산적인 지역에서는 N 과 P 이 생산을 제한하는 영양 성분이다.
(N 과 P 는 정확하게는 NO3-, PO43- 이다. 편의상 N 과 P로 썼다.)
해양 탄소 순환
탄소는 해양의 상층부에서 광합성에 의해 생성되며 동물성 플랑크톤이나 각종 해양동물을 거치며 상위 계층으로 이동된다. 해양 상층부에있는 대부분의 탄소는 순환되지만 일부는 감소된다. 깊은 해양에서 유기 탄소는 박테리아의 호흡에 의해 다시 광물질화가 되어 무기 탄소가 되고 또한 용해된 영양을 만들어낸다. 이 현상은 깊은 해양에서 수면보다 N 과 P 의 농도가 더 짙을 것임을 의미한다.
바다는 탄소의 양을 줄이는 것일까, 늘리는 것일까?
해양 탄소 순환이 바다가 이산화탄소를 대기로 내뿜는 것인지 대기에서 흡수하는 것인지에 대한 질문이 있다. 최근 연구에 따르면 지역마다 조금씩 다르지만 전체적으로는 이산화탄소를 흡수하는 역할을 한다. 일반적으로 바닷물이 차갑고 사나울록 더 잘 흡수한다. 북대서양에서 전체 해양의 이산화탄소 흡수량의 60%를 차지한다. 하지만 이산화탄소는 물이 따뜻할수록 잘 용해되지 않기 때문에 지구 온난화는 바다가 이산화탄소를 흡수하는 것이 아닌 배출하는 작용을 하도록 변화시키고 있다.
물리학 + 화학 = 생물학
해류와 해변, 해류와 다른 해류의 상호활동은 영양이 풍부한 깊은 바닷물을 표면으로 끌어올려 주는 이른바 "upwelling" (용승)을 한다.
햇빛을 쬐고 광합성을 하면서 생산적인 결과를 나타낸다. 이러한 높은 생산성을 보이는 지역은 SeaWiFS 데이터에 의해 쉽게 확인된다.
너무 많은 것은 좋지 않다
마지막으로, 어떤 지역에서는 영양이 지나치게 해안에 흘려보내지고 있다. 이런 현상은 유기물질의 퇴적을 증가시키고, 플랑크톤의 호흡을 증가시키면서 용존산소량을 줄여 결과적으로 해양 생물군을 죽게 할 수 있다. 이러한 탄소의 지나친 증가와 산소의 결핍 현상을 "부영양화"라고 한다.
출처 : https://oceancolor.gsfc.nasa.gov/SeaWiFS/TEACHERS/CHEMISTRY/
출처 : https://oceancolor.gsfc.nasa.gov/SeaWiFS/TEACHERS/CHEMISTRY/
