깊은 바닷속에도 눈이 내린다

[재미있는 바다 이야기] 심해생물 먹여 살리는 바다눈

육지 생태계는 광합성을 하는 식물을 근간으로 유지된다. 식물이 햇빛을 에너지원으로 하여 스스로 영양분을 만들면 초식동물이 이를 먹고, 육식동물은 초식동물을 먹고 산다.

바다 생태계도 마찬가지다. 햇빛이 잘 드는 표층에서는 식물플랑크톤이 육지식물처럼 광합성을 하여 유기물을 만들고, 이를 동물플랑크톤이 먹고, 작은 물고기가 동물플랑크톤을 잡아먹고, 큰 물고기는 작은 물고기를 잡아먹으며 생태계가 유지된다.

식물이 살 수 없는 심해

그렇다면 심해에서는 어떨까? 햇빛이 도달하지 않는 깊은 바다 속에는 식물이 살 수 없다. 생태계를 부양하는 식물이 없으니 심해 동물은 자연히 먹이가 부족한 환경에 놓인다. 그래서 연안이나 바닷가에 비하면 심해에는 동물이 많지 않다.

그렇다면 심해 바닥에 사는 동물은 무엇을 먹고 살까? 심해생물의 주요 먹이원은 표층에서 죽어 아래로 가라앉는 생물들의 사체이다.

표층에 살던 생물이 죽으면 천천히 바다 밑으로 가라앉는다. 그러면서 미생물에 의해서 분해되어 영양물질이 재순환되기도 하고, 사체는 작은 조각으로 부서지면서 아래로 계속 가라앉는다.

가라앉는 생물의 사체 부스러기가 마치 하늘에서 눈이 내리는 것처럼 보인다 하여 이를 바다눈(marine snow)이라 한다. 바다눈은 눈처럼 하얗게 보인다. 깊은 바다 속에는 일 년 열두 달 항상 눈이 소록소록 내린다. 바다눈은 심해를 탐사하는 잠수정의 카메라로 쉽게 관찰할 수 있다.

심해무인잠수정 해미래로 본 바다눈, 살아있는 동물플랑크톤도 섞여 있다. ⓒ 김웅서

심해무인잠수정 해미래로 본 바다눈, 살아있는 동물플랑크톤도 섞여 있다. ⓒ 김웅서

참고로 깜깜한 심해에는 식물의 광합성에 의존하지 않는 생태계도 있다. 심해 열수분출공에서 뿜어 나오는 황화수소를 이용해 광합성 대신 화학합성을 하는 황화박테리아를 기반으로 한 화학합성 생태계이다.

영국 국립해양센터(NOC; National Oceanography Center) 연구팀은 평평한 심해 평원보다 평원에 솟아오른 언덕이나 해산의 경사진 사면에 더 많은 동물이 사는 것을 관찰했다. 이는 경사면을 따라 바다눈이 흘러 모여 바닥에 사는 동물에게 풍부한 먹이를 제공하기 때문이다. 2016년 9월 29일자 사이언스 데일리는 이러한 연구 결과를 보도하였다.

바다눈은 심해동물의 먹이

바다눈의 정체는 주로 죽은 식물플랑크톤이나 동물플랑크톤, 그리고 동물플랑크톤의 배설물이다. 바닷물 속에는 다양한 형태의 유기물이 들어있다. 바닷물에 녹아있는 유기물질을 용존유기물질(DOM; Dissolved Organic Matter)이라 하고, 알갱이 형태로 된 유기물을 입자성유기물질(POM; Particulate Organic Matter)이라 한다.

바다눈도 일종의 입자성유기물이다. 식물이 없는 심해에서는 입자성유기물이 해양동물의 중요한 먹이가 된다. 특히 바닥에 사는 많은 저서동물은 심해 밑바닥에 쌓인 바다눈에 의존해 살아간다.

때문에 바다눈의 분포는 저서생물 생존에 중요하다. 영국 국립해양센터 연구팀은 심해무인잠수정 오토섭6000(Autosub6000)을 해저면 3m 위에서 이동시키며 해저면 사진을 찍어 해저면 지도를 만들었다. 지도를 만든 곳은 북대서양의 포큐파인 해저평원. 지도에는 바다눈의 분포, 저서생물의 개체수 등이 자세히 나타나있다. 이 지도는 거리 모습을 볼 수 있는 구글 지도의 위성사진과 흡사하며, 심해에서 만든 최초의 비주얼 환경지도라는데 의의가 있다.

잠수정이 이동한 거리는 총 160㎞나 된다. 연구팀은 광역에서 바다눈의 양과 분포를 파악하였다. 심해 바닥의 넓은 면적을 조사할 수 있었던 것은 심해잠수정과 자동화된 분석 기술 덕분이었다. 조사 결과 생물량과 바다눈은 평평한 심해저 평원보다 해산이나 심해 언덕에서 최대 3배가 많았다.

전 세계 바다 밑에는 2,500만개에 달하는 심해 언덕이나 해산이 있다. 해산 주변에는 수산자원은 물론 광물자원 부존량도 높다. 잠수정을 이용해 만든 심해 환경지도는 앞으로 환경 관리나 자원 개발에 요긴하게 쓰일 것이다. 깊은 바다에 내리는 눈은 심해 동물에게는 복이다.

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