2007년 12월, 충남 태안 앞바다에서 발생한 허베이 스피리트호 유류오염사고는 한국 사회에 큰 충격을 남겼다. 약 1만 900톤의 원유가 서해로 흘러나오면서 해안과 섬, 갯벌은 검은 기름띠로 뒤덮였다. 어장과 양식장까지 오염되며 주민들의 일상이 큰 타격을 입자, 전국에서 약 123만 명의 자원봉사자가 방제 현장에 모여들었다.

당시에는 생태계가 회복되기까지 수십 년이 걸릴 것이라는 우려도 나왔다. 그러나 사고 이후 10년 동안 축적된 자료를 분석한 연구에서는 바닷물과 퇴적물, 굴에서 검출된 잔류 기름 성분이 시간이 지나며 사고 이전의 배경 수준으로 낮아진 것으로 나타났다. 갯벌과 얕은 바다의 생물 군집도 약 6년 만에 회복되었다. 밀물과 썰물의 차이가 큰 서해의 환경과 대규모 방제 작업이 빠른 회복에 기여했을 것이라는 해석이다.

수면 아래 1,500m에서 시작된 사고

하지만 해안의 기름띠가 사라지고 연안 생태계가 회복됐다고 해서 바다 전체가 원래대로 돌아왔다고 말할 수는 없다. 특히 햇빛조차 거의 닿지 않는 깊은 바닷속은 관측 자체가 어려워 어떤 변화가 일어났는지 파악하기도 쉽지 않다. 최근 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표된 연구는 대규모 원유 유출 사고 이후 깊은 바닷속 생물들이 급격히 감소했으며, 그 영향이 10년 넘게 이어졌을 가능성을 제시했다.

연구진이 주목한 사건은 2010년 4월 미국 멕시코만에서 발생한 딥워터 호라이즌 사고이다. 해양 시추 시설이 폭발하면서 수심 약 1,500m에 있던 유정에서 원유가 87일 동안 끊임없이 분출됐다. 유정에서 분출된 원유는 약 60만 톤으로 추정되는데, 초대형 유조선 두 척에 가득 실을 수 있는 엄청난 규모였다. 사고 대응 과정에서는 원유를 작은 방울로 분산시키는 화학 분산제도 약 77만 갤런이나 유정 부근의 깊은 바닷속에 직접 주입되었다.

사고가 깊은 바닷속에서 시작된 만큼, 연구진은 수면 아래 생태계의 변화에 주목했다. 바다는 깊이에 따라 수심 0~200m의 표층, 200~1,000m의 중층, 1,000~4,000m의 심층 등으로 나뉘는데, 중층과 심층은 심해 생태계의 주요 공간이다. 이곳에는 작은 물고기와 새우류, 오징어 같은 두족류가 살아간다. 상당수는 낮에 깊은 곳에 머물다가 밤이면 먹이를 찾아 수면 가까이 올라오는 이른바 ‘야간 출퇴근’을 반복한다. 이들이 먹이를 먹고 다시 깊은 곳으로 내려가는 과정은 표층의 탄소를 심해로 운반하는 생태계 엘리베이터 역할을 한다.

10년 넘게 이어진 심해 생물의 감소

연구진은 유정이 영구 폐쇄된 뒤인 2011년부터 2023년까지 수심 0~1,500m에서 수집한 2,000건 이상의 그물 표본을 분석하였다. 2011년과 2015~2023년의 자료와 비교한 결과 심해 생물의 개체 수는 크게 감소하였는데, 물고기는 63.5%, 대형 갑각류는 62%, 작은 두족류는 59.7% 감소하였다. 심해 먹이사슬에서 중요한 역할을 하는 크릴과 랜턴피시도 각각 72.8%, 62.9% 줄어들었다. 더욱 우려스러운 점은 돌고래나 상어 같은 포식자가 한꺼번에 먹이를 사냥할 수 있도록 해주던 고밀도 먹이 무리도 거의 사라졌다는 것이다.

그물 표본 조사와 별도로 진행한 음향 탐사에서도 비슷한 결과가 나왔다. 음향 탐사는 배에서 물속으로 음파를 보내고 생물에게 부딪혀 되돌아오는 신호를 분석해 생물의 분포와 상대적인 양을 추정하는 방법이다. 특히 밤 시간대 표층에서 관측된 음향 반사 신호는 약 40% 감소하였다.

유전적 다양성에도 변화가 나타났다. 연구진이 심해어류인 랜턴피시 세 종의 유전체를 분석한 결과, 두 종에서 유전적 다양성이 감소한 흔적이 발견됐다. 개체 수가 급격히 줄어들면서 집단 안에 존재하는 유전적 변이도 함께 줄어든 것인데, 이러한 변화가 오래 지속되면 생물들이 새로운 환경 변화에 적응하는 능력도 약해질 수 있다.

우리나라의 허베이 스피리트호 유류오염 사고와의 차이도 생각해 볼 필요가 있다. 허베이 스피리트호 유류오염사고는 비교적 얕은 서해 연안에서 발생한 사고여서 장기 추적 조사에서 바다 생태계의 회복을 보여주었다. 반면 딥워터 호라이즌 사고는 수심 약 1,500m의 유정에서 시작되어 원유와 분산제가 깊은 바닷속 생물에 직접 영향을 미칠 수 있는 상황이었다. 태안에서 확인된 연안 생태계의 회복을 근거로 멕시코만의 심해도 비슷하게 회복됐을 것이라고 판단할 수는 없는 것이다.

심해 생태계에 남은 오랜 상처

연구진은 심해 생태계가 지구의 다른 생태계를 모두 합친 것보다도 거대한 공간이라고 설명한다. 이처럼 넓은 바다에서는 오염물질이 금세 희석되고 그 영향도 사라질 것처럼 생각하기 쉽다. 하지만 이번 연구는 아무리 거대한 심해라도 인간 활동의 영향을 피할 수 없으며, 한 번 무너진 생태계가 오랫동안 회복되지 않을 수도 있음을 보여준다. 눈에 보이는 해안이 다시 깨끗해졌다고 해서 깊은 바닷속까지 모두 회복된 것은 아닐 수 있다. 바다의 회복을 제대로 이해하려면 수면과 해안선 너머, 우리가 쉽게 볼 수 없는 깊은 곳의 생명까지 오랫동안 살펴야 할 것이다.

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Immense but not immutable: A sudden and sustained decline in deep-pelagic life in a large oceanic ecosystem, Sutton et al., 2026, PNAS