산호가 하얀 색으로 변하는 현상을 ‘산호 백화(coral bleaching)’ 라고 한다. 해수 온도의 급격한 상승 또는 오염 등 외부 요인으로 인해 세포조직 내에 살고 있는 황록공생조류가 한꺼번에 빠져나가면서 생기는 현상이다.

근래 세계 곳곳에서 산호 백화 현상이 진행되고 있는 중이다. 지난 4월 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 지는 “해양 열파로 인해 지난 2년 동안 호주 연안에 있는 대산호초(Great Barrier Reef)의 절반 가량이 죽었다”는 연구결과를 발표한 바 있다.

최근 들어서는 더 심각한 연구 결과가 발표되고 있다. 그동안 산호초 파괴는 얕은 바다에서 발생하고 있었다. 그러나 새로운 연구를 통해 산호초 파괴가 깊은 바다로 퍼져나가고 있다는 사실이 밝혀지고 있다.

해수면에서 내려온 열파로 백화 현상 유발

29일 ‘사이언스 데일리’에 따르면 그동안 과학자들은 인공위성을 통해 파악한 해수면 온도를 측정했고, 이를 통해 산호초가 파괴되고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 다만 바다 상공에서의 측정인 만큼 측정 범위 역시 얕은 바다에 머물고 있었다.

그런데 최근 샌디에이고 캘리포니아 대학 스크립스 해양학 연구소(Scripps Institution of Oceanography)와 CRRF(Coral Reef Research Foundation) 공동 연구팀은 새로운 측정 방식을 통해 깊은 바다에서 자라는 산호의 상태를 탐지할 수 있었다.

그 결과 연구팀은 수심 30~150m 아래 넓게 트인 중광대(mesophotic)에서 자라는 산호들이 위로부터 내려온 열파로 인해 심한 스트레스를 받고 있다는 것을 확인했다.

지구온난화와 엘니뇨로 인해 태평양의 일부 지역의 수온이 높아지면서 전 세계의 많은 산호초들이 죽어가고 있다는 연구 결과는 이미 많이 나왔다. 그러나 백화현상이 깊은 바다로 전이되고 있다는 사실이 밝혀진 것은 이번이 처음이다.

해양과학자들은 그동안 중광대에 사는 산호초들이 그 위쪽에 살고 있는 산호초들에 비해 비교적 안전한 상태에 있다고 추정해왔다. 하지만 백화 현상이 일어나고 있다는 사실이 밝혀지면서 바다 생태계에 근간이 되는 산호초 보존에 비상이 걸리고 있다.

이번 연구는 태평양 팔라우 해변에 있는 3곳의 산호초 지역에서 진행됐다. 이 곳은 세계에서 가장 깨끗한 곳으로 평가받고 있는 해역이다. 넓게 퍼져 있는 산호초 지대를 통해 다른 곳에서 보기 힘든 해양생물이 번식하고 있다.

연구팀은 이 해역의 해수면 높이와 온도, 깊이에 따른 수온 변화, 인공위성 자료, 1999년 이후 CRRF 다이버들이 깊은 바다를 오고가면서 작성한 보고서 등 지난 20년 동안의 다양한 데이터를 수집했다.

“깊은 바다 백화현상은 세계적인 재난”

연구를 이끈 스크립스 연구소의 트래비스 슈라믹(Travis Schramek) 박사는 “해수면에서 내려온 열파가 수심 30~150m 중광대 모든 영역에 영향을 미치고 있었으며, 이로 인해 크고 작은 백화현상이 일어나고 있다”고 말했다.

이번 연구 결과는 지난 27일 발간한 ‘지구물리학 연구회보(Geophysical Research Letters)’에 게재됐다. 논문 제목은 ‘Depth‐dependent thermal stress around corals in the tropical Pacific Ocean’이다.

바다 속 산호 생태계 분석을 위해 CRRF 연구팀은 1999년부터 매주 한 번 이상 팔라우 해역에서 해저 탐사를 진행해 왔다. 그리고 해저 온도를 측정하면서 중광대에 서식하는 산호초 상황 등 생태계 변화를 모니터링 해왔다.

그리고 깊은 바다에 서식하고 있는 산호초에서도 백화현상이 일어나고 있다는 사실을 밝혀냈다. 슈라믹 박사는 “다른 해양에도 유사한 백화현상이 일어나고 있다는 사실을 추정할 수 있다”며 백화현상의 심각성을 우려했다.

새로운 사실도 밝혀졌다. 해수면 높이와 해수 온도에 따라 깊은 바다 속에 서식하는 산호초 생태계에 다양한 변화가 일어나고 있다는 것. 슈라믹 박사는 “분석 결과를 토대로 다른 바다에도 적용할 수 있는 알고리즘을 만들었다”고 말했다.

연구에 참여한 또 다른 해양학자 테릴(E. J. Terrill) 박사는 “이 알고리즘을 다른 해양에 적용할 경우 해수면 온도 상승으로 산호초 군락이 어떤 영향을 받고 있으며,  바다 생태계 상황이 어떻게 진행되고 있는지 추정할 수 있다”고 말했다.

산호초는 산호의 석회질 외골격이 얕은 바다에 쌓여 만들어진 것이다. 단단한 성질과 한자리에 붙어 자라는 특성 때문에 광물이나 식물로 잘못 알려진 적도 있지만, 해파리나 말미잘처럼 강장과 입, 촉수를 가진 자포동물에 속한다.

산호초는 수많은 생물들이 살아가고 있는 터전이다. 때문에 산호초가 파괴되면 그동안 이어져 내려온 바다 먹이사슬이 붕괴되고, 바다 생물 생태계 전반이 붕괴될 수 있다.

테릴 박사는 “얕은 바다에 국한됐던 것으로 알려진 산호 백화 현상이 깊은 바다 속으로 이미 확산되고 있다는 사실이 밝혀졌다”며 “해양 정책을 수행하는 정부 관계자, 국제기구 등에서 이런 사실을 심각하게 받아들여야 한다”고 주장했다.

연구팀은 현재 수심 30~150m 중광대에서 산호초 군락을 중심으로 생태계가 어떤 변화를 겪고 있는지 정밀 분석하고 있는 중이다. 후속 자료가 발표될 경우 지구온난화와 관련된 바다 생태계에 중대한 사실이 밝혀질 전망이다.