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세계 기후에 영향을 미치는 작은 해양 미생물의 큰 변화
작성자 : 우정희 ㅣ 조회수 : 1,576

KISTI 미리안글로벌동향브리핑2012-10-29
미래의 따뜻한 바다는 식물성 플랑크톤이 열대 지방에서 축소되고 극(極) 지방에서는 번성하게 되는 원인이 될 수 있다.

따뜻한 물은 앞으로 바다에 존재하는 식물성 플랑크톤의 개체수에 큰 변화를 줄 수 있다. 식물성 플랑크톤은 기후 변화에 큰 영향을 줄 수 있는 작은 생물체이다. 이번 주 온라인 저널 사이언스 익스프레스에 기재된 보고에서 연구원들은 21세기 말의 따뜻한 바다는 이러한 해양 미생물의 개체수가 극(極) 부근에서 증가하고 적도 해역에서는 축소되는 원인이 될 것이라고 예상하고 있다.

미시건 주립 대학 생물학 및 이 논문의 공동 저자인 Mridule Thomas는 “우리는 열대 바다에 사는 식물성 플랑크톤 종(種)의 잠재된 다양성이 40% 감소할 것이라 예측하고 있다”고 말했다. 또한 그는 “만약 바다가 예상대로 계속 따뜻해진다면, 열대 바다에 존재하는 다양한 식물성 플랑크톤이 급격히 감소할 것이며, 따뜻해진 바다에 적응하지 못한 종(種)은 극지로 이동할 것”이라고 덧붙였다. Thomas 공동 저자 Colin Kremer, Elena Litchman과 Christopher Klausmeier는 모두 미시건 주립 대학교의 과학자들이다.

David Garrison은 “본 연구는 미래의 바다에 존재하는 플랑크톤의 생산성과 지역 구조를 예측하는데 중요한 기여를 한다”고 말했다. (David Garrison는 국립 과학 재단(NSF)의 해양 과학부서의 책임자이며, 본 연구는 NSF의 환경 생물학부서와 공동 연구 기금을 받았다.)

Garrison은 “연구는 식물성 플랑크톤 종이 환경 변화에 의해 어떻게 영향을 받는지 알아보는 식으로 진행됐다”고 말했고, “식물성 플랑크톤 종이 이러한 변화에 적응 가능한지는 정말 어려운 질문”이라고 덧붙였다. 미시건 주립 대학의 과학자들은 식물성 플랑크톤이 대기 중 이산화탄소 레벨을 조절하는 중요한 역할을 하기 때문에, 세계적인 기후 변화는 더 큰 기후 변화를 일으키는 원인이 될 것이라고 말한다.

식물성 플랑크톤과 지구의 기후는 떼려고 해도 뗄 수 없이 서로 얽혀있다. “이러한 연구 결과는 과학자들이 지구 온난화가 바다에 존재하는 식물성 플랑크톤 종의 분포 및 다양성이 어떻게 이동하는지에 대한 예측을 할 수 있게 했다”고 Alan Tessier가 말했다. Alan Tessier는 NSF 환경 생물학 부분의 프로그램 책임자이다. “본 연구원들은 식물성 플랑크톤 종의 생태와 진화의 중요성을 증명했다”고 그는 설명했다.

미생물은 성장하기 위해 빛, 이산화탄소 및 영양분을 이용한다. 식물성 플랑크톤은 작은 생물체이지만, 그들은 모든 바다에서 굉장히 잘 자라며, 대기로 방출된 이산화탄소의 절반 정도를 소모한다. 그들이 죽으면 몇몇은 바다 바닥에 갈아 앉고 그들의 탄소 침전물은 오랜 기간 동안 갇혀 있을 수 있는 곳에 퇴적된다.

해수 온도는 식물성 플랑크톤의 성장 속도에 엄청난 영향을 미친다. 따뜻한 적도 해역에 사는 식물성 플랑크톤은 차가운 물에 사는 종들보다 훨씬 더 빨리 성장한다. 전세계 온도가 다음 세기 동안 계속 증가할 것으로 예상됨으로써, 해수 온도 변화에 따른 식물성 플랑크톤 종의 반응을 측정하는 것은 중요하다고 과학자들은 말한다. 과학자들은 식물성 플랑크톤이 주변 온도에 적응할 수 있다는 것을 증명할 수 있었다. 본 연구는 미래에 예상되는 해수 온도를 기반으로 하지만 많은 식물성 플랑크톤은 빠르게 적응하지 않을 수도 있다고 전했다.

Kremer의 말에 의하면, 식물성 플랑크톤은 그들의 온도를 조절하거나 다른 곳으로 이동할 수 없기 때문에, 만일 그들이 해수 온도에 적응하지 못하면 그들은 큰 타격을 입을 수 있다. 또한 그는 “세계적으로 중요한 생물들은 그들의 익숙한 온도에서 잘 진화한 것으로 나타났다”고 말했다.

그러나, 전반적인 탄소 순환에 대한 광범위한 의미에서 볼 때, 따뜻해진 바다는 그들의 성장과 다양성을 제한시킬 수 있다. Klausmeier는 “우리는 종들의 유전적 변이성이 적용된 미래 모델을 통해 특정 종이 해수 온도 변화에 적응할 수 있을지, 멸종에 직면할지 여부를 판단할 수 있다”고 말했다.

(그림설명) McMurdo Sound, 남극 대륙: 연간 바다 얼음 결정들 사이에서의 플랑크톤 (규조류)


담당자 : 시험연구팀  우정희  Tel. 054-780-3454


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