적도의 열대바다는 지구 상에서 가장 다양한 해양생물을 보유하고 있는데요. 생기 넘치는 산호초와 참치, 바다거북, 쥐가오리, 고래상어 등이 대규모로 살고 있습니다. 반면 극지방으로 향할수록 해양 생물의 수는 자연히 줄어들게 됩니다. 생태학자들에 따르면 이 지구적 패턴이 최근 몇 세기 동안 안정적으로 유지돼 왔다고 추정합니다. 그런데 최근 ‘PNAS’에 게재된 연구에 따르면 적도 주변의 바다는 이미 너무 뜨거워져서 많은 해양 종들이 살아남을 수 없으며 지구온난화가 그 원인이라는 사실을 발견했습니다.
지구적 패턴이 급변하고 있는 겁니다. 적도의 열대 바다에 살던 해양 생물들이 극지방의 차가운 물로 도망치면서 해양 생태계와 인간 생활에 영향을 미칠 것으로 보이는데요. 어떤 변화를 가져올까요? 지구에 이와 유사한 일이 2억 5천 2백만년 전 발생했을 땐 당시 모든 해양 생물 종의 90%가 멸종했습니다.
위험하게 뒤틀리고 있다
지구적 패턴은 극지방에서 해양 생물 종의 수가 적어지고 적도에서 많아지는데요. 그 결과 종의 풍부함은 아래 그림처럼 벨 모양의 증감률을 가지게 됩니다. 연구진은 1955년 이후 수집된 거의 50,000종의 해양 생물 종들의 분포 기록을 살펴본 결과, 시간이 지남에 따라 이 종 모양이 점점 더 움푹 패이는 걸 발견했는데요.
바다가 점점 더 따뜻해짐에 따라 종들은 극지방으로 이동했고, 그들이 선호하는 온도를 추적했습니다. 지난 50년간 적도 부근의 온난화 정도는 0.6 ℃로 고위도의 온난화 정도에 비해서는 상대적으로 덜 하지만 열대 종들은 다른 종에 비해 온도가 적합한 환경을 향해 이동해야 했습니다. 최근 수십 년 간 기후변화로 해양 온난화가 가속화되면서 적도 부근의 파인 부분은 점점 더 깊어지고 있습니다.
연구진은 5년 전 모델링을 통해 이러한 변화를 예측했고 이제는 이에 관한 관찰상 증거도 보유하고 있다고 하는데요. 연구진은 물속이나 해저에 사는 회유 어류, 산호암초어류, 연체동물을 포함한 10가지 주요 종의 경우 평균 연간 해수면 온도가 20℃를 넘는 위도에서 풍부함이 안정적으로 유지되거나 약간 감소했다는 걸 밝혀냈습니다.
오늘날 종의 풍부도는 북반구에서는 위도 30°N(중국 남부와 멕시코 앞바다)와 남반구에서는 20°S(호주 북부와 브라질 남쪽)에서 가장 크다고 합니다.
전에도 이런 일 있었다
연구진에 따르면 우리는 지구 상의 생물 다양성이 지구 온난화에 이렇게 빠르게 반응하는 것에 대해 놀라지 말아야 한다고 합니다. 왜냐하면 비슷한 사건이 전에도 있었고 극적인 결과를 낳았다는 걸 알고 있기 때문입니다.
2억 5천 2백 만년 전, 페름기 말에는 시베리아 화산 폭발로 인해 온실 가스가 대기로 방출되면서 지구 기온이 30,000~60,000년 동안 10℃가 더 높았다고 합니다. 그 당시의 화석에 관한 PNAS(2020) 연구에 따르면 적도의 생물다양성이 최고점이 평평하고 펴져 있다는 걸 보여줍니다.이 거대한 전지구적인 생물 다양성이 재조정되는 동안 모든 해양 종의 90%가 죽었습니다. 이 연구의 저자들은 그들의 연구 결과가 현재 지구 온난화의 영향을 암시하는 것일 수 있다고 시사했는데요. 불길하게도, 해양 종들이 아열대 쪽으로 이동함에 따라 가까운 미래, 대량 멸종이 발생할 지도 모르겠습니다.
약 15,000년 전 끝난 마지막 빙하기 동안 껍질이 단단한 단세포 플랑크톤인 유공충의 풍부도는 적도에서 정점을 찍었고 이후 감소했습니다. 플랑크톤이 먹이 사슬의 근본이 되는 종이기 때문에 이는 중요한데요. 이번에 진행한 연구에서도 인위적인 기후변화로 인해 최근 수십년 동안 이러한 감소가 가속화되고 있다는 걸 보여줍니다.
열대 생태계에서 종을 잃는다는 건 환경 변화에 대한 생태학적 회복력이 떨어져 생태계의 지속성을 잠재적으로 손상시킨다는 걸 의미합니다.
아열대 생태계에서 종의 풍부함이 증가하고 있습니다. 이는 종 침입자, 새로운 포식자-먹이 상호작용, 그리고 새로운 경쟁 관계가 생길 수 있다는 걸 의미합니다. 예를들어 시드니 항으로 이주하는 열대어들은 먹이와 서식지를 위해 온대 종들과 경쟁하게 됩니다. 이는 페름기와 트라이아스기 사이의 경계에서 보듯이 생태계 붕괴를 초래할 수 있습니다. 이 때 종들은 멸종되고 먹이 공급과 같은 생태계 서비스가 영구적으로 변화하게 됩니다.
이러한 변화는 인간의 생계에도 큰 영향을 미칠 수 있는데요. 예를들어 많은 열대 섬 국가들은 영해를 빠르게 통과하는 참치어업의 면허 판매를 통한 수입에 의존하고 있는데요. 이동성이 높은 참치 종은 섬나라의 영해를 넘어 아열대까지 빠르게 이동할 가능성이 있습니다.
이와 유사하게 어부에게 중요한 많은 산호암초어류 종들, 그리고 관광업을 지원하는 바다거북이나 이동성이 높은 거대 어종인 고래 상어와 쥐가오리도 아열대 쪽으로 이동할 가능성이 있습니다. 상업적이고 영세어업, 거대 해양 생물들의 이동은 기아종식과 해양 생물과 관련된 지속 가능발전목표를 충족시키는 열대 국가들의 능력을 손상시킬 수 있습니다.
우리가 할 수 있는 일은?
한 가지 방법은 파리 기후 협약에 제시돼 있는, 탄소 배출량을 적극적으로 줄이는 거겠죠. 또한 생물 다양성을 보호하고 적도에서 이동하는 해양 생물에 관한 영향을 최소화하는데 도움을 줄 수 있는 다른 기회들도 찾아보는 것 일 겁니다. 현재 바다의 2.7%는 완전히 또는 고도의 보호구역으로 보존되고 있습니다. 이는 유엔생물다양성협약에 따른 2020년까지 목표치 10%에 크게 못미치는 수치입니다. 그러나 41개국으로 구성된 이 단체는 2030년까지 바다의 30%를 보호한다는 새로운 목표를 세우려고 합니다.
이 목표는 해저 채굴을 금지하고 서식지를 파괴하고 많은 이산화탄소를 방출할 수 있는 보호구역의 어업을 없애는 겁니다. 이러한 조치들은 생물다양성에 가해지는 압박을 제거하고 생태학적 회복력을 촉진할 수 있을 겁니다.
기후 스마트 보호구역의 설계는 생물 다양성을 미래의 변화로부터 더욱더 보호할 수 있다고 하는데요. 예를들어 해양 생물을 위한 보호구역은 가까운 미래에 기후가 안정될 레퓨지아(refugia)에 배치될 수 있습니다. 참고로 레퓨지아는 과거에는 광범위하게 분포했던 유기체가 소규모의 제한된 집단으로 생존하는 지역 또는 거주지를 말합니다.
우리는 지금 기후변화가 생태계에서 가장 잘 알려져 있고 가장 강력한 지구적 패턴에 영향을 미치고 있다는 증거를 보았습니다. 이를 완화하기 위해 행동에 나서야 할 차례입니다.
##참고자료##
- Anthony Richardson et al.,, “Marine life is fleeing the equator to cooler waters. History tells us this could trigger a mass extinction event”, The Conversation
- Chaudhary, Chhaya, et al. "Global warming is causing a more pronounced dip in marine species richness around the equator." Proceedings of the National Academy of Sciences 118.15 (2021).
- Song, Haijun, et al. "Flat latitudinal diversity gradient caused by the Permian–Triassic mass extinction." Proceedings of the National Academy of Sciences 117.30 (2020): 17578-17583.
