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2015년 11월 04일 11시 04분 KST | 업데이트됨 2015년 11월 04일 11시 05분 KST

과학자들이 고래 똥 때문에 크게 걱정하는 이유

ASSOCIATED PRESS
This Sept. 7, 2005 photo released by National Oceanic and Atmospheric Administration shows a humpback whale diving among an aggregation of short-tailed shearwaters in Cape Cheerful, near Unalaska, Alaska. The federal government is proposing removing most of the world's humpback whale population from the endangered species list. National Oceanic and Atmospheric Administration Fisheries announced on Monday, April 20, 2015 that they want to reclassify humpbacks into 14 distinct populations, and rem

고래 똥은 상당히 강력한 물질이다. 냄새가 지독하다는 뜻이 아니다.

과학자들은 고래 배설물이 지구 생태계에 영향력을 갖고 있다는 사실을 오래 전부터 알고 있었다. 고래 배설물의 필수 영양분들은 심해에서 육지까지 와서 지구를 비옥하게 하는데 기여하곤 한다.

11월 2일 미국 학술원 회보에 발표된 새 연구는 이 흥미로운 영양분 순환이 어떻게 작동하는지, 고래 등의 종들의 개체수 감소로 이 순환이 얼마나 느려졌는지를 자세히 밝혔다.

“최근 몇 년 사이에 대형 동물들의 영양분이 해양 내, 하천계 전반, 육지까지 어떻게 이동하는지 관찰한 연구들이 몇 건 있었다. 내가 알기로, 이번 연구는 장기간에 걸쳐 전세계의 이동을 관찰한 최초의 연구다. 우리는 해양 내, 육지 생태계 내, 그리고 두 계를 걸친 이동을 통해 1차 생산력을 늘리고 유지하는 동물들의 역할에 대해 새로운 이해를 얻었다.” 버몬트 대학교 생물학자이자 이번 연구를 공동 진행한 조 로먼 박사가 이메일로 밝혔다.

연구자들은 역사적 자료, 열 확산, 현재 동물 개체수를 바탕으로 한 수학 모델을 개발해 다양한 생태계 간을 이동하는 영양분을 수량화했다. 식물을 위한 토양 비옥화에 있어 핵심적인 물질인 인도 포함되었다.

연구자들은 이 모델을 사용해 영양분 순환이 선사시대부터 지금까지 어떻게 변해왔는지 추정했다. 특히 대형 동물들의 영향을 면밀히 관찰했다.

“우리는 멸종된 대형 동물들의 행동을 예측하기 위해 수학 모델을 사용했다. 이런 동물들에 대해서는 크기 외에는 아는 것이 별로 없지만, 크기를 가지고 먹이 섭취와 움직임 패턴을 예측할 수 있다. 이 모델로 우리는 원래 있었던 동물들을 다 지구에 다시 불러서 영양 순환이 어떻게 변했는지 볼 수 있다.” 이번 연구를 주도한 옥스포드 대학교 생태계 생태학 강사 크리스 다우티 박사가 허핑턴 포스트에 말했다.

diagram from pnas

서로 연결된 동물계에서 영양분은 심해에서 깊은 내륙으로 이동한다. 대소변, 부패하는 사체를 통해서다. 화살표들은 역사적으로 이동했거나 확산된 인을 비롯한 영양분들의 추정치, 현재 이런 흐름이 얼마나 줄었는지를 보여준다. 회색 동물들은 멸종했거나 감소한 종들을 나타낸다.

크리스천 사이언스 모니터에 의하면 연구자들은 육지와 해양의 대형 동물들에 의해 배출되고 운반된 영양분이 집단 멸종과 개체수 감소가 일어나기 전인 수만 년 전에 비해 단 6% 수준으로 떨어졌다는 것을 발견했다.

해양 포유류만 관찰했을 때, 고래 등에 의해 배출되고 운반된 인은 77% 감소했다. 심해에서 먹이를 먹고 표면으로 올라와 숨을 쉬는 고래는 한때 매년 34만 톤의 인을 바다에서 육지로 보냈던 것으로 추정된다. 현재 그 수치는 7만 5천 톤으로 떨어졌다.

라이브 사이언스는 바다새와 물고기에 의해 바다에서 육지로 오는 인은 96% 감소했다고 보도했다. 위의 그림을 보라.

“바다와 육지 사이에 인을 재활용하는 자연적인 시스템이 있었으나, 이제는 존재하지 않는다. 즉, 이 동물들이 없으면 더 많은 인이 더 빨리 바다 바닥으로 사라진다는 뜻이다. 쉽게 얻을 수 있는 인은 불과 50년 안에 고갈될 수도 있다.” 다우티의 말이다.

인 감소는 해조류 성장에 부정적인 영향을 줄 수 있는데, 이는 해양과 육지 생태계 모두에 지장을 줄 것이다.

연구자들은 사냥, 남획, 서식지 파괴가 동물 개체수의 급격한 원인이라고 한다. 그 결과가 영양분이 풍부한 배설물의 감소다. 예를 들어, 최근 30년간 포경으로 인해 고래 개체수는 90%까지 감소한 것으로 추정된다고 연구자들은 말한다.

전세계 규모로 봤을 때 모든 동물들은 핵심 영양분의 ‘배급 펌프’이지만, 이러한 순환에서 대형 동물들이 중요한 부분을 차지한다고 연구자들은 결론내렸다.

“영양분 이동에 있어 대형 동물들이 비율이 맞지 않을 정도로 중요한 역할을 하고 있어 놀랐다. 여기서 우리는 과거에는 동물들이 전세계적인 인 재활용 시스템을 이루었다는 것을 보였다. 크고 자유롭게 돌아다니는 동물들의 개체수를 늘림으로써 우리는 이런 재활용 시스템을 부분적으로 대체할 수 있고, 그에 따라 육지의 인 양을 늘릴 수 있다.”

로먼은 이번 연구가 대형 동물 개체수 회복이 고대의 영양분 순환을 되살릴 수 있다는 걸 보여주었으며, 그것이 야생 생태계와 인간에게 좋을 것이라고 동의한다.

“우리 연구는 지구를 위한 새로운 비전을 열었다. 생태학적 재건의 청사진을 제공한 셈이다. 해양 포유류들의 개체수 회복을 돕고, 강의 자연스러운 흐름을 되살리고, 남획을 줄이고, 육지의 상당 부분을 대형 동물들에게 되돌려 주는 것이다.”

whale swim

허핑턴포스트US의 Scientists Are Seriously Worried About Whale Poop, And Here's Why

를 번역, 편집한 것입니다.

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