Pollutant export under a new regime of continuous transboundary sewage flow in the Tijuana River
2022년 티후아나 강에서 간헐적이었던 초국경 하수 흐름이 연중 지속되는 흐름으로 변화함에 따라 수량이 6배 증가하고 태평양으로 배출되는 오염물질이 10배 급증하였으며, 이는 지속적인 해변 폐쇄와 해안까지의 마지막 12km 구간 동안 오염물질에 대한 자연적 감쇄가 거의 이루어지지 못하는 결과를 초래했다.
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핵심 요약: 잠들지 않는 강
멕시코와 미국 사이를 흐르는 티후아나 강을, 예전에는 몇 달 동안씩 마르곤 했던 거대한 개방형 하수관이라고 상상해 보세요. 수년간 이 강은 계절적인 수도꼭지와 같았습니다. 비가 오는 폭풍우 기간에는 더러운 물이 쏟아져 나왔지만, 건조한 여름철에는 완전히 꺼지곤 했습니다.
하지만 2022년 12월부터 그 수도꼭지가 고장 나 버렸고, 다시는 꺼지지 않게 되었습니다. 티후아나의 파손된 배관과 용량을 초과한 처리 시설들로 인해, 강은 '간헐적' 흐름(켜졌다 꺼졌다 하는 상태)에서 '연중 지속되는' 흐름(항상 켜져 있는 상태)으로 바뀌었습니다. 이는 이제 강이 태평양을 향해 끊임없이 흐르는 정화되지 않은 오수의 연속적인 줄기가 되었음을 의미합니다.
"전과 후" 비교
연구진은 이러한 변화 전(20212022년)과 후(20232024년)의 강을 조사했습니다.
- 예전에는: 건기 동안 하루 평균 약 31,800 세제곱미터의 물이 흘렀습니다.
- 새로운 현실: 그 수치는 하루 191,000 세제곱미터로 급증했습니다.
- 비유: 이것은 정원용 호스에 비유할 수 있습니다. 예전에는 매일 더-더러운 물 한 컵을 떨어뜨리는 정도였다면, 이제는 이전보다 6.3배나 더 강력하게 더러운 물을 뿜어내는 소방 호스를 틀어놓은 것과 같습니다.
물속에는 무엇이 들어있나? ("수프"의 재료들)
연구팀은 이 새로운 지속적 흐름 속에 무엇이 들어있는지 확인하기 위해 280개 이상의 샘플을 채취했습니다. 그 결과, 건기 동안의 강물은 본질적으로 정화되지 않은 폐수라는 것을 발견했습니다.
- "분변" 요소: 물속에는 대장균(E. coli) 박테리아가 가득합니다. 그 수치가 너무 높아, 마치 배관에서 바로 나온 생하수와 맞먹는 수준입니다. 이것이 샌디에이고와 임페리얼 비치의 해변들이 2023년 이후 1,000일 넘게 연속으로 폐쇄된 이유입니다.
- 화학적 부하: 물에는 질소와 유기 탄소가 가득합니다. 바다로 흘러 들어가는 질소의 양은 5배나 증가했습니다.
- 형광 반응: 연구진은 하수를 감지하기 위해 특수한 "야광" 테스트(형광 검사)를 사용했습니다. 그들은 물이 생하수와 동일한 강도로 빛을 내는 것을 발견했으며, 이는 강이 인간의 배설물을 직접 전달하는 파이프 역할을 하고 있음을 확인시켜 줍니다.
작동하지 않는 "마법의 필터"의 미스터리
보통 강이 바다를 향해 흐를 때, 자연은 거대한 필터 역할을 합니다. 물이 이동하는 동안 햇빛이 박테리아를 죽이고, 식물이 영양분을 섭취하며, 퇴적물이 가라앉습니다. 과학자들은 강물이 바다에 도달할 때쯤(약 12km 거리)이면 국경 지점보다 물이 더 깨끗해질 것이라고 예상했습니다.
하지만 그런 일은 일어나지 않았습니다.
- 비유: 더러운 스펀지가 세척 구역을 통과하는 모습을 상상해 보세요. 보통 스펀지는 이동하면서 점점 깨끗해집니다. 하지만 이 경우에는 스펀지가 시작부터 끝까지 똑같이 더러운 상태를 유지했습니다.
- 이유는? 물이 너무 어둡고 용해된 폐물질에 의해 "색이 입혀져" 있어서 햇빛을 차단하기 때문입니다. 햇빛이 없으면 자연적인 "햇빛 살균제"(광분해)가 작동할 수 없습니다. 강이 너무 많은 오염물질로 가득 차 있어 세균과 화학 물질을 햇빛으로부터 보호해주기 때문에, 이들이 바다에 도달할 때까지 죽지 않고 살아남을 수 있는 것입니다.
폭풍우 vs 하수
놀라운 발견 중 하나는 건기가 오히려 우기보다 더 나쁘다는 점이었습니다.
- 비유: 진한 커피 한 잔을 생각해 보세요. 물(비)을 조금 넣으면 연해지지만, 순수한 커피(하수)만 계속 흐른다면 그 농도는 그대로 유지됩니다.
- 현실: 비가 오면 빗물(우수)이 하수를 희석하여 박테리아 농도를 약간 낮춰줍니다. 하지만 건기에는 강이 그냥 농축된 생하수의 꾸준한 줄기가 됩니다. 연구에 따르면 건기의 물이 우기의 물보다 현저히 더 오염되어 있었습니다.
결론
티훈아 강은 계절적인 강에서 정화되지 않은 하수를 대량으로 실어 나르는 연속적인 컨베이어 벨트로 변모했습니다.
- 부피: 바다로 유입되는 오염물의 양이 5배 증가했습니다.
- 지속성: 강은 더 이상 스스로를 정화하지 않습니다. 대신 직접적인 파이프 역할을 하며, 자연적인 감소 과정 없이 오염물질을 바다로 직접 전달합니다.
- 영향: 이는 심각한 공중보건 위험을 초래하여 해변 폐쇄를 일으키고, 산소 부족과 어류 다양성 감소로 고통받는 지역 생태계를 위협하고 있습니다.
이 논문은 이 새로운 "오염의 기준선"이 중요한 경고임을 결론짓습니다. 즉, 상류에서 생하수의 흐름을 막기 위한 주요 인프라 수리가 이루어지지 않는 한, 이 강은 계속해서 태평양으로 오염물질을 직접 쏘아 올리는 파이프 역할을 할 것이라는 점을 보여줍니다.
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