CO2 잡아먹는 단세포생물
CO2 잡아먹는 단세포생물
  • 함예솔
  • 승인 2018.08.16 21:05
  • 조회수 4716
  • 댓글 1
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coccolithophoress. 출처: 유투브/the royal institution
coccolithophoress. 출처: 유투브/the royal institution

coccolithophoress는 해안가 연안에 사는 단세포 플랑크톤입니다. 육안으로 보이지 않을 만큼 작지만, 모이면 우주에서도 보일만큼 그 수가 엄청납니다. 그런데 최근 <Nature Communications>에 게재된 논문에 따르면 이 단세포 플랑크톤이 대기 중의 이산화탄소를 감축시킬 수 있다고 합니다.

 

우주에서 본 coccolithophoress 집단. 출처: NASA
우주에서 본 coccolithophoress 집단. 출처: NASA

coccolithophoress는 먹이사슬 가장 밑바닥에 있습니다. 동물성 플랑크톤이나 작은 물고기의 먹이인데요. 상위 포식자들에도 영향을 미치기 때문에 해양 생태계를 유지하는데 중요한 역할을 합니다. 그런데 이 작은 단세포 플랑크톤이 대기 중 이산화탄소를 어떻게 감축한다는 걸까요?

 

배출되는 이산화탄소 4분의 1은 해양으로

 

인간이 일으킨 대기 중 이산화탄소는 4분의 1 정도가 바다에 녹습니다. 그리고 물과 화학반응을 통해 해양이 산성화됩니다. 해양 산성화(ocean acidification)가 일어나게 되면, 해양 생태계도 파괴합니다. 특히 산호나 조개껍데기를 구성하는 탄산칼슘이 생성되는 것을 방해하죠.

 
그런데 coccolithophores는 이산화탄소를 흡수해 탄소를 고정시킵니다. 이는 탄소 순환에서 중요한데요. 몸에 탄소를 저장한 coccolithophores를 동물성 플랑크톤이나 작은 물고기가 먹게 되고, 그 물고기를 상위 포식자가 먹게 되면서 탄소를 자연스럽게 제거한다는 설명입니다. 연구에 참여했던 UCLA의 조교수 Robert Eagle은 "우리는 coccolithophoress가 탄소 순환과 생태계에서 어떤 중요한 역할을 하는지 조사했다"며 "coccolithophoress는 이산화탄소에 대한 회복력을 가지고 있다"고 전했습니다. 

 

연구팀은 coccolithophoress가 이산화탄소에 대해 어떤 회복력을 가지고 있는지 실험하기 위해 살아있는 coccolithophoress를 바닷물이 들어있는 탱크에 넣었습니다. 그리고 물속에 이산화탄소를 추가했습니다. 이는 향후 해양 산성화가 진행될 경우 예상되는 이산화탄소의 양입니다.

 

실험 결과, 놀랍게도 coccolithophoress는 물 속 여분의 이산화탄소를 이용해 생장하는 것을 보여줬습니다. 연구팀은 연안에 사는 coccolithophoress와 같은 종은 변동이 심한 환경에서 진화했기 때문에 산성화된 해양에서 더 잘 버틸 수 있는 것이라고 설명했습니다. 해안가 주변은 해양에서 차가운 해수가 아래에서 위로 올라오는 현상인 용승이나 해류 또는 자연적인 현상에 의해 해양의 산성도가 자주 변하는 곳입니다.

 

한편, 일부 과학자들은 이번 연구 결과에 대해 탄소를 저감 기술이라는 평가는 지나치게 낙관점이라는 반응을 보입니다. Robert Eagle 교수는 "지나치게 낙관적으로 생각하는 것을 경계해야 한다"고 말했는데요. 아울러 "coccolithophoress는 먹이사슬의 가장 밑바닥에 있기 때문에 갑자기 그 수가 증가하게 되면 직·간접적으로 먹이사슬에 영향을 미칠 것"이라고 전했습니다.

 

해양 시스템은 산성도 이외에 온도, 해류, 염도, 오염정도, 어류 남획 등과 같은 다양한 요소들이 얽혀 있어 해양생태계에 영향을 미칩니다. 따라서 이번 연구의 결과를 해양시스템에 적용할 경우, 예측하기 어려운 부작용이 초래될 수 있다고 합니다.

 

이에 연구팀은 향후 coccolithophoress가 어떻게 기후변화에 의한 해양환경 변화에 적응하여 살아가는지 그 상호작용에 대한 이해가 더 필요할 것이라고 말합니다.

 

해양 산성화 과정을 보여주는 동영상
해양 산성화 과정을 보여주는 동영상. 출처: 유튜브/NCAquariumFortFisher

위 영상은 해양 산성화가 일어날 경우, 해양생태계에 어떤영향을 미치는지 보여주는 영상입니다. coccolithophoress는 해양생태계에 꼭 필요한 탄산칼슘의 절반을 만들어 낸다고 합니다. 대기중의 이산화탄소가 해양에 녹아들면 coccolithophoress가 이를 흡수해 결국 탄산칼슘으로 만들어 퇴적물로 쌓이도록 하는 것이지요. 이는 궁극적으로 대기중의 탄소를 절감하면서도 해양산성화도 줄일 수 있는 일석이조의 결과라고 할 수 있겠습니다. 

 

coccolithophoress의 연구는 오래 전 기후 연구에도 이용될 것으로도 예상되는데요. coccolithophoress가 과거 기후변화에 어떻게 반응했는지 알아냄으로써 과거 기후변화를 재구성하는데 도움이 될 것이라고 합니다.

 


##참고 자료##

 

Yi-Wei Liu et al. A coastal coccolithophore maintains pH homeostasis and switches carbon sources in response to ocean acidification, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-04463-7 



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사람 2018-09-03 17:32:28
콕콜리투스목?

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