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대기 중 이산화탄소로 인한 해양 먹이사슬의 변화
작성자 : 우정희 ㅣ 조회수 : 1,910

온실가스는 해양의 먹이사슬을 변화시키는 것으로 보인다. 대기 중에 존재하는 이산화탄소는 해수 내의 미세한 박테리아들에 엄청난 영향을 미친다.

새롭게 발표된 연구 결과에 따르면, 기후변화는 계속해서 생존하게 될 박테리아종을 선별함으로써 해양 먹이사슬의 최하층을 구성하고 있는 박테리아를 제거하는 것으로 보인다.

다른 모든 곳에서와 마찬가지로, 기후변화에 대해서도 승자와 패자는 존재한다. 대기 중의 이산화탄소 수치와 지구 기온이 상승함에 따라 향후의 환경 변화에서 어떤 생물들이 살아남고 어떤 생물들이 멸종할 것인가에 대해 알고자 하는 과학자들의 열망도 함께 강해졌다. 이 문제에 대한 답으로 질소고정 시아노박테리아(광합성을 통해 에너지를 얻는 박테리아, 또는 남조류)가 해양 내에 존재하는 모든 생물들에 어떠한 역할을 하는 것이 확인되었다.

본 연구의 주 저자인 미국 서던캘리포니아 대학교의 David Hutchins 교수는 본 연구를 통해 이산화탄소가 해양 생태계에서 중요한 역할을 하는 생물들의 생물학적 다양성을 변화시킬 가능성이 있음과, 화석연료의 연소로 인한 온실가스 배출이 해수에서 자라고 있는 이러한 질소 고정자들의 유형을 변화시키는 데에 큰 역할을 할 것임을 보였다고 설명하였다. 본 연구 결과는 과학저널 Nature Geoscience를 통해 발표되었다.

온실가스는 해양 먹이사슬과 생산력의 변화에 어떤 식으로든 영향을 미치게 될 것이다. 심지어는 어업생산과 같이 해양에서 얻는 자원들에게도 영향을 미칠 것이다. 연구팀은 질소를 고정하는 시아노박테리아 중에서 두 종을 선별하여 연구하였다. 그 중 하나인 Trichodesmium은 육안으로도 볼 수 있을 정도로 큰 군집을 형성하며 대양에서 큰 규모로 증식한다. 또 다른 하나인 Crocosphaera 또한 해양에 매우 많이 존재하는 조류이지만 Trichodesminum과는 달리 군집이 아닌 단일로 존재하는 매우 미세한 조류이다.

이전 연구에서는 이 두 종류의 시아노박테리아가 높은 이산화탄소 수치와 높은 해수 온도에도 번성함으로써 기후 변화의 승자일 것이라고 보고하였다. 그러나 이러한 연구들은 시아노박테리아의 한두 가지 균주만을 연구하였었다.

USC는 엄청난 수의 균주들을 보유하고 있으며 다양한 생물종들이 이곳에서 조합되고 있기 때문에 USC는 본 연구와 같은 분야에서 큰 역할을 할 수 있다. 연구팀은 USC의 이러한 자원을 바탕으로 일부 균주들이 산업 혁명 이후 증가한 CO2 수치에서 성장이 저해되고, 또 일부 균주들은 온실효과로 온난해진 환경에서 더 번성함을 확인할 수 있었다.

연구팀은 이러한 현상을 통해, 기후 변화가 모든 질소 고정 생물들을 제거해버리는 것이 아니라 자연 시스템에는 종의 수를 조절하는 일종의 감원(redundancy) 기능을 하고 있음을 보였다고 설명하였다. 대기 중 이산화탄소 수치의 증가는 모든 질소 고정 생물들을 제거한다기 보다는 어떤 질소 고정 생물들이 더 번성할 것인지를 변화시킨다고 봐야 한다. 또한 연구진은 해양이 향후에 어떻게 변화할지를 완전히 확신할 수는 없다고 덧붙였다.

사진> 크기가 대략 핀의 머리크기 만한 trichodesmium 박테리아의 군집

출처 KISTI 미리안 글로벌동향브리핑



담당자 : 시험연구팀  우정희  Tel. 054-780-3454


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