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아프리카 대륙, 사하라 사막에서 바람을 타고 날아오른 먼지가 바다의 물보라와 만나 온실가스인 메테인(CH₄)을 제거한다는 연구가 발표됐다. 7월 24일, 네덜란드 왕립해양연구소팀이 국제학술지 ‘미국국립과학회보(PNAS)’에 게재한 결과다. ^{doi: 10.1073/pnas.2303974120}

사막에서 날아온 먼지는 철이 함유된 ‘광물 먼지’다. 바다에서는 파도가 치면서 바다 위 공기에 작은 액체 입자로 이뤄진 에어로졸이 생성된다. 이 에어로졸이 사막에서 온 광물 먼지와 만나면 ‘광물 먼지-바다 분무 에어로졸(MDSA)’이 된다. 연구팀은 북대서양 상공의 해양 경계층에서 MDSA가 형성되는 것을 확인했다.

MDSA 상태에서 광물 먼지에 있던 산화철 및 수산화물은 산화철(III) 이온으로 변환된다. 산화철(III) 이온은 산성 조건에서 바닷물에 함유된 염소 원자와 반응하고, MDSA의 산성 조건 아래 염화 산화철(III)이 된다.  염화 산화철(III)은 태양 빛을 받으면 광화학 반응을 거쳐 산화철(II) 이온과 염소 분자로 분해된다. 연구팀은 이 염소가 촉매가 돼 메테인 분자의 분해 반응을 일으키면서, 궁극적으로 메테인을 이산화탄소 및 수증기 등으로 변하게 만들어 지구 대기에서 제거한다고 분석했다.

연구팀은 북대서양에서 관찰한 MDSA의 화학 반응이 전 세계 바다에서 이뤄진다면, 염소 기체의 생산량은 이전 추정치보다 41% 더 높을 수 있다고 결론내렸다. 연구팀은 메테인 제거가 전 세계에서 이뤄지고 있을 것으로 추정했다. 메테인은 강력한 온실가스로 같은 양의 이산화탄소보다 20년 동안 약 83배 더 강력한 온실효과를 내는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 “만약 그동안 바다 위로 불어온 사막 먼지가 메테인을 제거해 오고 있었다면, 기존에 알려진 메테인 배출량 및 배출 증가량 또한 수정될 수 있다”고 밝혔다. 지구가 자연적 화학 반응으로 줄여오던 메테인 양을 고려하지 않았기 때문이다.