기후·남극기압 변화로 동물플랑크톤 생존전략도 변해

극지연, 이상기후 현상과 남극 동물플랑크톤 행동 간 연관성 규명
동물플랑크톤 바다 온도 낮아지는 '라니냐' 발생하자 서식지 변경
극지연구소(소장 윤호일)는 나형술·박기홍 극지연 박사와 하호경 인하대 교수, 한국해양과학기술원, 스웨덴 고텐버그대, 미국 스탠포드대 연구진과 함께 이상기후 현상이 서남극 '아문젠해'에 서식하는 동물플랑크톤의 생존 전략을 변화시킨다는 연구 결과를 발표했다. 

동물플랑크톤은 광합성을 하지 않고 식물플랑크톤을 포식한다. 잘 알려진 동물플랑크톤은 크릴과 같은 난바다곤쟁이류다. 이외에도 요각류, 유공충류 등이 주종을 이룬다. 동물플랑크톤은 부유하는 습성이 있고, 전 해양에서 주야수직 이동을 한다. 해양 전체에서 서식이 가능하지만 수온에는 영향을 받는다. 특히 차가운 해역에서는 생식이 불가능한 특징이 있다. 이런 이유로 바다 표면 온도가 낮아지는 '라니냐' 현상이 발생하면 동물플랑크톤은 서식에 영향을 받을 수 있다. 

남극의 대표적인 동물플랑크톤 '크릴'. <사진=극지연구소 제공>남극의 대표적인 동물플랑크톤 '크릴'. <사진=극지연구소 제공>

남극 바다의 기후 특성상 장기간에 걸친 동물플랑크톤의 움직임 연구는 이뤄지지 않았다. 연구진은 4년간의 장기 관측을 통해 처음으로 남극 동물플랑크톤 행동의 특이점을 찾아냈다. 연구진은 바다 표면 온도가 상승하는 '엘니뇨' 현상이 강하고 남극의 고기압 영향을 받았던 2010년에는 동물플랑크톤이 수심 520미터에서 약 200일을 머물렀지만, 바다 표면 온도가 낮아지는 '라니냐' 현상과 남극의 저기압 영향을 받은 2013년에는 동물플랑크톤이 수심 465미터에서 90일가량만 머문 사실을 확인했다. 

남극 동물플랑크톤은 여름철 바다 표층에서 식물플랑크톤을 먹고 영양분을 축적한 다음 수백 미터 아래로 내려가 겨울을 보내는데 저위도 이상기후 현상과 남극 기압 변화에 따라 생존 전략을 달리하는 것이다.

기후변화에 따른 남극해 동물플랑크톤의 수직 이동 변동은 바닷속 이산화탄소를 조절하는 생물학적 펌프에 영향을 미칠 수 있어 향후 연구진은 해양 생물학적 펌프에 기여하는 동물플랑크톤의 역할에 대한 추가 연구를 진행할 계획이다.

윤호일 소장은 "증상 분석과 정밀 검사를 통해 질병을 진단하는 것처럼, 극지에서 확인되는 여러 변화를 과학적으로 관찰·분석해 이상기후의 원인과 대응책을 찾는 방향으로 연구를 확대해 나가겠다"고 밝혔다. 

이번 연구는 해양수산부 지원을 받았으며 연구 결과는 'Scientific Reports' 7월호에 게재됐다. 

바다 표면 온도가 높아지는 엘니뇨 현상과 남극 고기압이 강했던 2010년(왼쪽)과 바다 표면 온도가 낮아지는 라니냐 현상과 남극 저기압이 강했던 2013년(오른쪽) 동물플랑크톤 수직이동 변화. 동물플랑크톤은 바닷물 온도 변화에 따라 수직이동을 달리하고, 서식지를 바꿨다. <사진=극지연구소 제공>바다 표면 온도가 높아지는 엘니뇨 현상과 남극 고기압이 강했던 2010년(왼쪽)과 바다 표면 온도가 낮아지는 라니냐 현상과 남극 저기압이 강했던 2013년(오른쪽) 동물플랑크톤 수직이동 변화. 동물플랑크톤은 바닷물 온도 변화에 따라 수직이동을 달리하고, 서식지를 바꿨다. <사진=극지연구소 제공>
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