슈퍼 히어로(Super Hero) 플랑크톤 (4) "플랑크톤의 어두운 면" (동영상)
- 지구환경 / 문광주 기자 / 2022-12-13 20:30:49
3'30" 읽기 + 2'02" 영상
- 조류 번화(繁華)는 일반적으로 일정 간격으로 발생하는 자연 현상
- 박테리아는 죽은 플랑크톤의 잔해를 분해하여 영양분을 생태계로 방출
- 일부 플랑크톤 종은 대량으로 번식할 경우 파괴적인 영향을 미칠 수 있는 위험한 독소 생성
- 다른 무해한 조류를 몰아내는 시아노박테리아와 같은 독성 종은 따뜻한 물에서 번성
- 인간의 폐수에 의한 수역의 과잉 수정
"5천 종의 해양 식물성 플랑크톤 중에서 약 3백 종은 일시적으로 너무 많은 수로 발생하여 분명히 바다 표면을 더럽힐 수 있다"고 태즈메이니아 대학교의 Gustaaf Hallegraeff는 추정한다. 이 변색은 예를 들어 빨강, 마호가니, 갈색 또는 녹색일 수 있으며 때로는 너무 심해서 위성 이미지에서도 볼 수 있다.
조류 번화(繁華)는 일반적으로 일정 간격으로 발생하는 자연 현상이다. 예를 들어, German Bight의 규조류는 강화되는 태양 복사에 대한 반응으로 항상 봄에 꽃을 피운다. 다른 종들은 해수가 더 따뜻하고 낮이 더 긴 한여름에 그러한 집단 증식을 일으킬 가능성이 더 높다. 플랑크톤이 죽으면 개화가 끝난다. 이것은 일반적으로 세 가지 요인의 조합을 통해 발생한다. 첫째, 식물성 플랑크톤에 영양분이 고갈되고, 둘째, 바이러스의 공격을 받고, 셋째, 동물성 플랑크톤이 스쳐 지나가는 것.
조류 번성 이후에는 일반적으로 박테리아 번성으로 알려진 것이 뒤따른다. 박테리아는 죽은 플랑크톤의 잔해를 분해하여 영양분을 생태계로 방출한다. 브레멘에 있는 막스 플랑크 해양 미생물학 연구소는 "예를 들어, 이 과정은 연안의 풍부한 어류에 결정적이다. 차례로 박테리아 번성은 바이러스와 원생동물이라고 하는 진핵 단세포 유기체에 의해 종료된다.
바다에서 독 공격
녹조가 항상 무해한 것은 아니다. 일부 플랑크톤 종은 대량으로 번식할 경우 파괴적인 영향을 미칠 수 있는 위험한 독소를 생성한다. 최악의 경우 해양 동물, 조류 및 포유류의 죽음으로 이어진다. Chesapeake Research Consortium의 Kevin Sellner가 이끄는 과학자들에 따르면, 무엇보다도 "호흡기 또는 소화관 문제, 기억 상실, 발작, 병변 및 피부 자극"을 유발할 수 있다.
Hallegraeff는 40종의 플랑크톤이 매우 강한 독소를 생성하여 물고기와 홍합을 통해 인간에게 도달하는 것으로 추정한다. 작은 조류는 이것이 일어나기 위해 예외적으로 많은 수로 나타날 필요조차 없다. 일부 종의 경우 바닷물 1리터당 수백 개의 세포로 충분하다. 예를 들어, "오염된" 홍합을 먹으면 이렇게 낮은 농도에서도 인간에게 설사를 일으키는 Dinophysis 종의 경우다.
다채로운 산소 도둑
그러나 식물성 플랑크톤은 꽃이 피는 동안 위험하기 위해 유독할 필요가 없다. 때때로 그것은 단순히 엄청난 집중에서 발생하는 것으로 충분하다. 그런 다음 조류는 집중적인 신진대사를 통해 물에서 산소를 빼내어 물고기와 다른 바다 생물을 질식시킨다. 이것은 박테리아가 이미 죽은 조류를 분해하고 그 과정에서 산소를 소비할 때도 발생한다.
과학자들은 이러한 유형의 녹조가 성경에서 처음 언급되었다고 믿는다. "그때 나일 강의 모든 물이 피로 변했다. 나일강의 물고기가 죽고 나일강에서 악취가 나서 이집트인들이 더 이상 나일강 물을 마실 수 없게 되었다.” 일곱 재앙 중 하나에 대해 출애굽기 7:20-21은 말한다. Hallegraeff는 그 당시 실제로 독성이 없는 붉은 조류의 번화가 너무 높은 농도로 발생하여 나일강에서 산소를 가져와 그 안의 물고기를 질식시켰다고 의심한다.
양식업의 높은 손실
그러나 성경적이든 현대적이든 상관없이 녹조는 큰 피해를 입힐 수 있으며 이 피해는 수십 년 전보다 더 커졌다. 이것은 우리 인간이 바다에서 물고기나 해산물을 특별히 사육함으로써 점점 더 경제적으로 바다를 사용하고 있다는 사실과 관련이 있다.
이러한 부화장에 녹조가 침입하면 위험을 피해 헤엄치지 못하는 물고기가 떼죽음을 당하고 조개 등 해산물에 독이 된다. 예를 들어 칠레에서는 녹조로 인해 2016년에 연어가 죽어 8억 달러의 손실을 입었다. Hallegraeff와 그의 동료들의 분석에 의해 밝혀진 바와 같이 중남미에서 유해한 조류 번화가 점점 더 흔해지고 있다.
유독성 녹조가 바다에서만 문제가 되는 것은 아니다. 호수와 같은 고인 물은 특히 큰 타격을 입는다. 거기에서 상승하는 수온은 또한 서로 다른 물 층이 더 이상 적절하게 섞일 수 없음을 의미한다. 이러한 격변이 없다면 독성 시아노박테리아가 지배할 것이다.
조류의 독성 변종의 개화를 선호하는 세 번째 요인은 인간의 폐수에 의한 수역의 과잉 수정이다. 그것은 20세기에 중부 유럽의 많은 큰 호수에서 끝났다. 그곳에서 폐수는 이전에 영양분이 부족한 물을 영양분으로 풍부하게 하여 독성 식물성 플랑크톤의 대량 발생을 위한 이상적인 조건을 만들었다. (계속)
- 조류 번화(繁華)는 일반적으로 일정 간격으로 발생하는 자연 현상
- 박테리아는 죽은 플랑크톤의 잔해를 분해하여 영양분을 생태계로 방출
- 일부 플랑크톤 종은 대량으로 번식할 경우 파괴적인 영향을 미칠 수 있는 위험한 독소 생성
- 다른 무해한 조류를 몰아내는 시아노박테리아와 같은 독성 종은 따뜻한 물에서 번성
- 인간의 폐수에 의한 수역의 과잉 수정
플랑크톤의 어두운 면
슈퍼히어로도 완벽하지 않다. 눈에 띄지 않는 식물성 플랑크톤은 산소와 음식의 형태로 지구에 생명을 제공하지만 마찬가지로 쉽게 생명을 앗아갈 수도 있다. 즉, 식물성 플랑크톤 농도가 급격히 증가할 때다. 녹조에 대한 것이다. 이 현상은 환경과 생명체에 매우 위험할 수 있으며 때로는 우주에서도 볼 수 있다.
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| ▲ Red Tide라고도 알려진 적조류 꽃이 캘리포니아 주 샌디에고 해안에 있다. © Alejandro Díaz |
일반적으로 영양 축복
"5천 종의 해양 식물성 플랑크톤 중에서 약 3백 종은 일시적으로 너무 많은 수로 발생하여 분명히 바다 표면을 더럽힐 수 있다"고 태즈메이니아 대학교의 Gustaaf Hallegraeff는 추정한다. 이 변색은 예를 들어 빨강, 마호가니, 갈색 또는 녹색일 수 있으며 때로는 너무 심해서 위성 이미지에서도 볼 수 있다.
조류 번화(繁華)는 일반적으로 일정 간격으로 발생하는 자연 현상이다. 예를 들어, German Bight의 규조류는 강화되는 태양 복사에 대한 반응으로 항상 봄에 꽃을 피운다. 다른 종들은 해수가 더 따뜻하고 낮이 더 긴 한여름에 그러한 집단 증식을 일으킬 가능성이 더 높다. 플랑크톤이 죽으면 개화가 끝난다. 이것은 일반적으로 세 가지 요인의 조합을 통해 발생한다. 첫째, 식물성 플랑크톤에 영양분이 고갈되고, 둘째, 바이러스의 공격을 받고, 셋째, 동물성 플랑크톤이 스쳐 지나가는 것.
조류 번성 이후에는 일반적으로 박테리아 번성으로 알려진 것이 뒤따른다. 박테리아는 죽은 플랑크톤의 잔해를 분해하여 영양분을 생태계로 방출한다. 브레멘에 있는 막스 플랑크 해양 미생물학 연구소는 "예를 들어, 이 과정은 연안의 풍부한 어류에 결정적이다. 차례로 박테리아 번성은 바이러스와 원생동물이라고 하는 진핵 단세포 유기체에 의해 종료된다.
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| ▲ 독성 녹조는 앞으로 더 흔해질 것이다.© undefined/ iStock |
바다에서 독 공격
녹조가 항상 무해한 것은 아니다. 일부 플랑크톤 종은 대량으로 번식할 경우 파괴적인 영향을 미칠 수 있는 위험한 독소를 생성한다. 최악의 경우 해양 동물, 조류 및 포유류의 죽음으로 이어진다. Chesapeake Research Consortium의 Kevin Sellner가 이끄는 과학자들에 따르면, 무엇보다도 "호흡기 또는 소화관 문제, 기억 상실, 발작, 병변 및 피부 자극"을 유발할 수 있다.
Hallegraeff는 40종의 플랑크톤이 매우 강한 독소를 생성하여 물고기와 홍합을 통해 인간에게 도달하는 것으로 추정한다. 작은 조류는 이것이 일어나기 위해 예외적으로 많은 수로 나타날 필요조차 없다. 일부 종의 경우 바닷물 1리터당 수백 개의 세포로 충분하다. 예를 들어, "오염된" 홍합을 먹으면 이렇게 낮은 농도에서도 인간에게 설사를 일으키는 Dinophysis 종의 경우다.
다채로운 산소 도둑
그러나 식물성 플랑크톤은 꽃이 피는 동안 위험하기 위해 유독할 필요가 없다. 때때로 그것은 단순히 엄청난 집중에서 발생하는 것으로 충분하다. 그런 다음 조류는 집중적인 신진대사를 통해 물에서 산소를 빼내어 물고기와 다른 바다 생물을 질식시킨다. 이것은 박테리아가 이미 죽은 조류를 분해하고 그 과정에서 산소를 소비할 때도 발생한다.
과학자들은 이러한 유형의 녹조가 성경에서 처음 언급되었다고 믿는다. "그때 나일 강의 모든 물이 피로 변했다. 나일강의 물고기가 죽고 나일강에서 악취가 나서 이집트인들이 더 이상 나일강 물을 마실 수 없게 되었다.” 일곱 재앙 중 하나에 대해 출애굽기 7:20-21은 말한다. Hallegraeff는 그 당시 실제로 독성이 없는 붉은 조류의 번화가 너무 높은 농도로 발생하여 나일강에서 산소를 가져와 그 안의 물고기를 질식시켰다고 의심한다.
양식업의 높은 손실
그러나 성경적이든 현대적이든 상관없이 녹조는 큰 피해를 입힐 수 있으며 이 피해는 수십 년 전보다 더 커졌다. 이것은 우리 인간이 바다에서 물고기나 해산물을 특별히 사육함으로써 점점 더 경제적으로 바다를 사용하고 있다는 사실과 관련이 있다.
이러한 부화장에 녹조가 침입하면 위험을 피해 헤엄치지 못하는 물고기가 떼죽음을 당하고 조개 등 해산물에 독이 된다. 예를 들어 칠레에서는 녹조로 인해 2016년에 연어가 죽어 8억 달러의 손실을 입었다. Hallegraeff와 그의 동료들의 분석에 의해 밝혀진 바와 같이 중남미에서 유해한 조류 번화가 점점 더 흔해지고 있다.
<일부 녹조는 우주에서도 볼 수 있다. 영상은 빠른 동작으로 꽃의 출현을 보여준다. © Planet Ocean>
기후 변화 및 폐수 의심
유독성 녹조가 바다에서만 문제가 되는 것은 아니다. 호수와 같은 고인 물은 특히 큰 타격을 입는다. 거기에서 상승하는 수온은 또한 서로 다른 물 층이 더 이상 적절하게 섞일 수 없음을 의미한다. 이러한 격변이 없다면 독성 시아노박테리아가 지배할 것이다.
조류의 독성 변종의 개화를 선호하는 세 번째 요인은 인간의 폐수에 의한 수역의 과잉 수정이다. 그것은 20세기에 중부 유럽의 많은 큰 호수에서 끝났다. 그곳에서 폐수는 이전에 영양분이 부족한 물을 영양분으로 풍부하게 하여 독성 식물성 플랑크톤의 대량 발생을 위한 이상적인 조건을 만들었다. (계속)
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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