For most of the year, the Gulf of Mexico is teeming with marine life, from tiny crustaceans to massive baleen whales. But every summer, disaster strikes. Around May, animals begin to flee the area. And soon, creatures that can’t swim or can’t swim fast enough begin to suffocate and die off in massive numbers. From late spring to early autumn, thousands of square kilometers along the coast become a marine dead zone— unable to support most forms of aquatic life.
멕시코만은 거의 일 년 내내 여러 해양 생물로 가득합니다. 작은 갑각류부터 커다란 수염고래까지 있죠. 하지만 해마다 여름이 되면 재난이 닥칩니다. 5월 근처가 되면, 동물들이 도망치기 시작합니다. 곧 이어서 움직일 수 없거나 속도가 느린 동물은 질식하기 시작하고 대량으로 죽습니다. 늦봄부터 이른 가을까지, 해안을 따라 수천 제곱킬로미터가 바다에 있는 불모지가 되어, 대부분의 해양 생물이 살 수 없습니다.
This strange annual curse isn’t unique; dead zones like this one have formed all over the world. But to explore what’s creating these lethal conditions, we first need to understand how a healthy marine ecosystem functions.
매년 발생하는 이 이상한 저주는 이곳에만 있는 것이 아닙니다. 이와 같은 불모지는 전 세계에 있습니다. 이 치명적인 상황의 원인을 알려면 우선 건강한 해양 생태계는 어떻게 작동하는지 알아야 합니다.
In any body of water that receives sufficient sunlight, plant-like organisms such as algae and cyanobacteria thrive. Clouds of algae streak the surface of deep waters, and in shallower regions, large seaweeds and seagrass cover the ground. Not only do these organisms form the foundation of local food chains, their photosynthesis provides the oxygen necessary for aquatic animals to survive.
햇빛이 충분한 모든 물에서는, 해조류, 남세균처럼 식물과 유사한 유기체가 잘 자랍니다. 표면 근처에는 조류 무리가 떼를 지어 자라고 조금 더 깊은 곳에서는 큰 해조류와 해초가 바닥을 뒤덮습니다. 이 유기체들은 주변 먹이 사슬의 토대가 될 뿐 아니라 광합성을 통해 산소를 생산하는데 산소는 해양 동물이 살기 위해 필요한 것이죠.
Besides sunlight and C02, algae growth also depends on nutrients like phosphorus and nitrogen. While such resources are typically in short supply, sometimes the surrounding watershed can flood coastal waters with these nutrients. For example, a large rainstorm might wash nutrient-rich sediment from a forest into a lake. These additional resources lead to a massive increase in algae growth known as eutrophication. But rather than providing more food and oxygen, this surge of growth has deadly consequences. As more algae grows on the surface, it blocks sunlight to the plants below. These light-deprived plants die off and decompose in a process which uses up the water’s already depleted oxygen supply. Over time, this can reduce the oxygen content to less than 2 milligrams of oxygen per liter, creating an uninhabitable dead zone.
해초의 성장에는 햇빛과 이산화 탄소 외에도, 인과 질소 같은 양분도 필요합니다. 대개 이런 영양소는 부족하지만 가끔은 수계를 따라 이런 양분이 풍부한 강물이 쏟아져 들어옵니다. 예를 들어 거센 폭풍우는 영양분이 많은 침전물을 숲에서 호수로 쓸어보냅니다. 이런 추가적인 양분으로 인해 조류가 대량으로 자라는데 이를 부영양화라고 합니다. 하지만 이러한 급성장은 영양분과 산소 공급 이외에 치명적인 부작용을 가져옵니다. 표면에서 조류가 늘어나면서 아래쪽 식물이 쬘 햇빛을 막습니다. 이렇게 햇빛을 받지 못한 식물은 죽은 후 분해되는데, 이 과정에서 이미 부족한 물 속 산소를 바닥냅니다. 시간이 지나, 이로 인해 용존 산소량이 리터 당 2mg 미만으로 떨어지면서 생존이 불가능한 지역이 형성되는 것이죠.
There are rare bodies of water that rely on natural eutrophication. Regions like the Bay of Bengal are full of bottom-dwelling marine life that has adapted to low-oxygen conditions. But human activity has made eutrophication a regular and widespread occurrence. Nutrient-rich waste from our sewage systems and industrial processes often end up in lakes, estuaries and coastal waters. And the Gulf of Mexico is one of the largest dumping zones on earth for one particular pollutant: fertilizer.
드물지만 자연적인 부영양화가 발생하는 수역도 있습니다. 벵골만 같은 지역에는 심해 바닥에 서식하는 해양 생명체가 많은데, 이들은 산소가 적은 환경에 적응하였습니다. 하지만 인간의 활동으로 인해 부영양화는 규칙적이고 일반적인 현상이 되었습니다. 양분이 풍부한 생활 하수와 산업 폐수는 대개 호수와 강, 바다로 흘러 들어갑니다. 멕시코 만은 지구에서 가장 큰 쓰레기장 중 하나인데 특히 비료로 인한 오염이 심합니다.
American agriculture relies heavily on nitrogen and phosphate-based fertilizers. 31 states, including America’s top agricultural producers, are connected to the Mississippi River Basin, and all of their runoff drains into the Gulf of Mexico.
미국 농업은 질소와 인산 비료에 엄청나게 의존합니다. 미국의 주요 농업 생산지인 31개 주는 미시시피강 유역에 있으며, 농업에서 사용한 물은 모두 멕시코만으로 흘러들어가죠.
Farmers apply most of this fertilizer during the spring planting season, so the nutrient flood occurs shortly after. In the Gulf, decomposing algae sinks into the band of cold saltwater near the seafloor. Since these dense lower waters don’t mix with the warmer freshwater above, it can take four months for tropical storms to fully circulate oxygenated water back into the gulf.
농부들은 봄 파종기에 대부분의 비료를 뿌리므로 이 직후에 양분의 홍수가 일어납니다. 한편 만에서는, 죽어서 분해되는 조류는 바다의 바닥 근처에 있는 차가운 소금물 지대로 가라앉습니다. 아래에 있는 밀도가 높은 물은 위에 있는 더 따뜻한 물과 섞이지 않기 때문에 열대 폭풍우가 산소가 들어있는 물을 다시 만으로 보낼 때까지 4개월이 걸릴 수 있습니다.
This dead zone currently costs U.S. seafood and tourism industries as much as $82 million a year, and that cost will only increase as the dead zone gets bigger. On average the gulf dead zone is roughly 15,000 square kilometers, but in 2019 it grew to over 22,000 square kilometers— approximately the size of New Jersey.
이 해양 불모지로 인해 현재 미국 수산업계와 관광 산업은 매년 8,200만 달러 손실을 보며 불모지가 확장되고 있어서 손실은 더 늘어날 것입니다. 만에 있는 불모지의 면적은 평균적으로 대략 1만5천㎢이지만, 2019년에는 2만2천㎢을 넘었습니다. 대략 뉴저지 주만한 크기죠.
Human activity is similarly responsible for growing dead zones around the world. So what can be done? In the short term, countries can set tighter regulations on industrial run-off, and ban the dumping of untreated sewage into ocean waters. On farms, we can plant buffer zones composed of trees and shrubs to absorb runoff. However, long term solutions will require radical changes to the way we grow food. Farmers are currently incentivized to use techniques that reduce the health of the soil and rely heavily on nitrogen-rich fertilizers. But there would be less need for these chemicals if we restore the soil’s natural nutrients by planting diverse crops that manage soil erosion and fertility. Hopefully we can make these fundamental changes soon. Because if we don’t, the future of our marine ecosystems may be dead in the water.
인간의 활동 또한 전 세계에서 해양 불모지가 확장되는 원인입니다. 그럼 무엇을 할 수 있을까요? 단기적으로 국가는 산업 폐수를 더 강력하게 규제하고 정화하지 않은 폐수를 바다에 배출하는 것을 금지할 수 있습니다. 농장에서는 나무와 관목을 심어 완충 지대를 만들어서 폐수를 흡수할 수 있습니다. 하지만 장기적으로는 농업 방식에 급격한 변화가 필요합니다. 현재 농부들은 토양의 건강을 해치는 기술 사용에 지원을 받고 있고 질소가 풍부한 비료를 많이 사용합니다. 하지만 토양 침식을 막고 비옥도를 높이는 다양한 작물을 심어서 토양의 원래 영양분을 복구한다면 이런 화학 물질을 적게 사용할 수도 있습니다. 빠른 시일 내에 이런 근본적인 변화를 이룰 수 있길 바랍니다. 그렇지 않으면, 해양 생태계의 미래는 깜깜할 것이기 때문입니다.