(Co-author Alexi Shalapyonok guides FlowCytobot (FCB) to a boat for recovery after being disconnected from the Martha’s Vineyard Coastal Observatory. After months of deployment in the ocean, instruments must be recovered for maintenance back at WHOI. Deployment of a second instrument on the same day makes it possible to minimize gaps in the long data records that are critical to uncover multiyear patterns of change in microscopic plankton. Credit: Sean Whelan, Woods Hole Oceanographic Institution)
현재 전 지구적으로 평균 기온이 상승하면서 바닷물 역시 점차 온도가 오르고 있습니다. 물론 육지보다는 변화가 덜하지만, 대신 지속적인 수온 상승은 바다 생태계에 더 큰 영향을 미치게 됩니다. 특히 육지와는 달리 바다에는 막대한 양의 플랑크톤이 살아가고 있고 이들은 온도에 직접적인 영향을 받습니다.
우즈홀 해양 연구소 (Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI))의 헤이디 소식 (Heidi Sosik)을 비롯한 과학자들은 실제 해양에서 식물성 플랑크톤의 개체수 변화를 연구했습니다. 눈에 보이지 않는 작은 플랑크톤은 해양 생태계 전체는 물론 지구 생태계에서 가장 중요한 기초 생산자입니다.
플랑크톤의 개체수와 증식 속도를 조사하는 일은 간단할 것 같지만, 사실 그렇지 않습니다. 바닷물을 추출해서 조사를 하게 되면 그 과정에서 실제 해양과는 환경이 달라지기 때문입니다. 따라서 우즈홀 해양 연구소의 과학자들은 바닷속에서 직접 샘플을 조사할 수 있는 독특한 장치인 플로우 사이토봇 FlowCytobot (FCB)을 개발해 13년에 걸쳐 작은 남조류 가운데 하나인 시네코코커스 속Synechococcus 의 개체수와 분열 속도를 측정했습니다.
연구팀에 의하면 2 마이크로미터 이하의 작은 남조류인 시네코코커스는 수온 상승에 매우 잘 적응해서 더 빠르게 증식하고 있다고 합니다. 그런데 놀라운 사실은 이들을 먹이로 삼는 동물성 플랑크톤과 다른 포식자 역시 비슷한 속도로 증가해서 개체수 균형을 이루고 있다는 것입니다. 비록 이들이 더 빠른 계절에 나타나 더 오랜 시간 증식하기는 하지만 어느 정도 숫자는 균형을 맞춘다는 것이죠.
물론 그렇다고 해서 수온 상승이 해양 생태계에 아무런 영향을 미치지 못하는 것은 아닙니다. 이미 우리 나라 주변 해역에서도 어종이 변경되는 등 수온 상승에 의한 생태계 변화는 계속해서 감지되고 있습니다. 다만 생태계의 균형과 적응력이 해양 생태계의 급격한 변화를 막고 있다는 것이죠. 단 13년 간의 변화를 본 것이기 때문에 앞으로도 계속 그럴 것이라는 이야기는 아닐 수도 있습니다.
현재 해양 생태계는 산성화로 인한 문제는 물론 미세 플라스틱나 수은 같은 중금속 오염, 그리고 수온 상승으로 인해서 큰 변화를 맞이하고 있습니다. 우리와 우리 다음 세대가 살 수 있는 환경을 만들기 위해서는 앞으로 이들이 어떻게 변화하는지 파악하는 일이 중요합니다.
참고
"Physiological and ecological drivers of early spring blooms of a coastal phytoplankter," science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aaf8536
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