물보다 가벼운 미세플라스틱 조각이 심해까지 가라앉는 원인이 식물플랑크톤에 있다는 사실이 현장 실험으로 확인됐다.

한국해양과학기술원 백승호 박사 연구팀은 바다 표면에 있어야 할 미세플라스틱이 심해에서 발견되는 원인은 식물플랑크톤이 뿜어낸 점액이 미세플라스틱을 끌어 모아 바닷속으로 가라앉히기 때문이라고 26일 밝혔다.

그동안 관련 연구는 대부분 단일 플랑크톤을 대상으로 실험실 규모에서 이뤄졌는데, 이번 연구는 실제 바다와 유사한 조건을 갖추고 현장에서 관찰하는 '메조코즘(mesocosm)' 방식으로 진행됐다.

연구팀은 경남 거제 해상에 지름 1m, 깊이 2.5m의 원통형 수조 다섯 개를 설치하고 수조마다 바닷물과 식물플랑크톤을 채운 뒤 질소·인 등 영양염을 각각 다른 농도로 투입했다.

강우량에 따라 하구와 연안의 영양염 농도가 달라지는 자연 현상을 재현한 것이다.

이후 연구팀은 각 수조에 미세플라스틱 3천만 개를 넣고 바닥에 가라앉은 양을 측정했다.

보통 식물플랑크톤은 수명이 다할 때 점액을 분비하는데 이 점액은 여러 플랑크톤을 뭉쳐 물보다 무거운 덩어리를 만든다. 이 과정에서 미세플라스틱도 함께 결합해 바닷속으로 가라앉는다.

식물플랑크톤이 많은 수조일수록 미세플라스틱이 더 가라앉을 것으로 예상했으나 결과는 식물플랑크톤의 생물량에 단순 비례하지 않았다.

식물플랑크톤이 가장 많았던 수조에서는 미세플라스틱의 11.6%만 가라앉은 반면 그 절반 수준인 수조에서는 34.1%가 바닥에 쌓였다.

원인은 식물플랑크톤의 종류에 있었는데 '규조류'가 주로 증식한 수조에서는 바닥에 가라앉은 미세플라스틱이 더 많았고, '와편모조류'가 주로 증식한 수조에서는 상대적으로 적게 발견됐다.

빠르게 증식하는 규조류는 수명이 짧아 점액을 많이 분비하는데, 이 점액이 미세플라스틱을 뭉치게 해 더 많이 가라앉힌 것이다.

수명이 긴 와편모조류는 점액 분비량이 적어 미세플라스틱 덩어리를 충분히 형성하지 못한 것으로 나타났다.

식물플랑크톤의 점액이 이틀 이내에 만들어진다는 사실도 확인했다. 덩어리로 형성되는 데는 열흘가량이 걸렸고, 형성된 덩어리는 하루 평균 80m씩 가라앉았다.

백 박사는 "영양염의 농도에 따라 달라지는 식물플랑크톤의 군집이 미세플라스틱의 해양 내 이동을 어떻게 변화시키는지 현장실험을 통해 확인했다"고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 '워터 리서치(Water Research)'에 게재됐다.