[외신 스트레이트] 인간에 의한 수중 소음, 식물인 해초에도 위협이 된다.

2021. 8. 9. 14:19📸 기자 교육/Daily report


 

인간이 만든 수중 소음, 청각기관 없는 해초에게도 위협이 된다.

- 소리 진동이 해초의 생식과 생육에 영향을 끼친다는 최초 실험 결과 발표
-'해초 포시도니아, 사람이 만들어내는 소음으로 인해 손상된다'

Credit: Damsea/Shutterstock

 

지난 6월, 카탈루냐 바르셀로나 공과대학교 응용 생체 음향학 연구팀은 네이처 커뮤니케이션즈 바이올로지(Nature Communications Biology)에 '해초 포시도니아가 사람이 만들어내는 소음으로 인해 손상된다'라는 연구 결과를 공개했다. 이 실험 결과에 따르면 선박, 석유와 가스 추출, 재생 에너지 개발 등의 활동으로 인한 인간이 만들어 낸 수중 소음 공해가 해초의 생육에 큰 위협이 될 수도 있다고 밝혔다. 대부분의 해초는 이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출하여 강력한 기후 위기 해결사로도 꼽힌다. 이것은 인간이 만들어낸 소음때문에 해초 생태계에 이상이 생기면 기후 위기도 빨라진다는 뜻이다. 

연구팀은 저주파 혼합 인공음에 포시도니아 표본을 노출시켰다. 실험에 사용된 인공음은 50~400Hz의 주파수대로서 이것은 보통 인간이 만들어내는 소음과 비슷하다. 인공음에 노출된 해초 포시도니아에서 가장 타격받은 곳은 에너지를 저장하고 중력을 감지하는 감각 기관인 ‘아밀로플라스트’(amyloplast)이다.  인공소음은 단 2시간만에 포시도니아의 아밀로플라스트에 영구적이고 심각한 손상을 입혔다. 손상 때문에 해초의 생육에는 세가지 문제가 발생한다. 첫번째는 해초가 뿌리 내리는 능력이 감소된다. 두번째는 식물 에너지원 공급에도 이상이 생긴다. 세번째는 해초의 광합성 작용에도 안좋은 영향을 끼친다. 

▲현미경으로 관찰한 포시도니아 오세아니카의 뿌리│출처= (https://www.nature.com/articles/s42003-021-02165-3)

 첫번째로 바닷속 인공소음은 해초가 뿌리 내리기 어렵게 만든다. ‘아밀로플라스트'는 전분체로 식물의 뿌리 끝 쪽에 있다. 이 기관은 무척추동물의 감각 기관인 ‘평형포'에 해당한다. 아밀로플라스트는 중력을 감지하고 소리의 진동을 처리하여 식물의 뿌리를 아래쪽으로 생장하도록 돕는다. 2시간 가량 소음에 노출된 해초를 현미경으로 관찰하면 뿌리와 뿌리줄기 부분의 아밀로플라스트가 심각하게 손상을 입는다. 그 때문에 해초는 뿌리내리기가 어렵게 된다.

식물의 영양 작용에도 영향을 끼쳤다. 아밀로플라스트는 뿌리줄기에 녹말 알갱이를 저장하여 식물에 에너지를 공급하는 역할도 하는데, 실험 결과 에너지 저장에 중요한 역할을 하는 뿌리줄기의 녹말 알갱이 수가 줄어들었으며, 소음이 멈춘 뒤에도 소멸할 때까지 점차 감소했다. 이렇게 녹말 알갱이가 줄어들면 영양소 흡수 능력 또한 떨어지게 되어 해초의 에너지 저장 능력에 영향을 줄 수 있다.

뿌리에 공생하는 특정 곰팡이균의 저하도 관찰됐다. 이 곰팡이는 포시도니아가 제공하는, 곰팡이의 성장과 번식에 필요한 광합성 탄소와 교환하여 숙주인 해초의 영양 상태를 개선하는 역할을 한다.

 

지중해 아래에는 토종 해초인 포시도니아 오세아니카(Posidonia oceanica) 초원이 펼쳐져 있다.
이 해초는 물살에 흔들리는 것 말고 딱히 하는 일이 없는 것 같지만, 해안의 침식 방지, 수질 개선, 물고기들의 서식지 제공, 미생물과 박테리아의 성장을 촉진하는 등 해양 생태계에서 중요한 자연림의 역할을 한다.

이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출하여 강력한 기후 위기 해결사로도 꼽히는데, 스페인 발라아레스제도에 있는 포시도니아 군락지의 탄소 포집 능력은 아마존 숲보다 무려 15배 많다고 알려졌다.

포시도니아는 광범위한 해초 초원을 형성하는데, 환경에 의한 작은 사망률의 증가에도 매우 취약한 것으로 나타났다. 전 세계적으로 해초 감소율은 1980년 이후 매년 110km2로 추정되고 있다.

이러한 실험 결과는 식물이 소음에 민감할 뿐만 아니라, 포시도니아의 개체 수를 고갈시키는 데 인간이 발생시킨 소음이 원인이 될 수 있다는 것을 보여준다.  

 

한편, 인공 소음이 식물 구조에 미치는 영향을 연구한 것은 이번이 처음이다.
과학자들은 그간 인간에 의한 소음 공해가 수생 동물에 미치는 영향에 관해 연구해 왔지만,  돌고래나 물고기 등 청각 기관을 가진 포유류 동물에 초점을 맞추었을 뿐 소음이 해양 식물에 어떤 영향을 미치는지에 관한 연구는 없었다.

듀크 대학의 해양 생물학자 니콜라 퀵(Nicola Quick)은 "인위적인 수중 소음은 큰 관심사"라며 세포 수준(cellular-level)이 식물에 미치는 영향을 보여주는 새로운 결과는 잠재적으로 시사하는 바가 크다고 말했다.

또한 스페인 카탈루냐 공과대학의 생명공학 엔지니어이자 연구의 주요 저자인 미셸 앙드레는 식물은 포유류와는 달리 소음이 과도할 때마다 스스로 뿌리를 뽑아 떠나지 못하기 때문에 다른 유기체보다 고통을 많이 받을 것이라며 "인간은 식물도 우리가 만들어내는 소음에 영향을 받는다는 현실을 직시해야 한다"라고 말했다.
그러나 그는 이 연구의 의도가 인간의 해상 조업을 막고자 하는 것이 아니며, 반대로 '우리가 지구에서 살아남을 수 있는 유일한 방법'인 자연과 함께 공존하는 방법을 알아낼 수 있도록 자료를 제공하고자 했다고 덧붙였다.

 

 

<한국잡지교육원_취재기자20기_주하은>


관련 보고서 출처│communications biology
원문 기사 출처│
1. Phys.org
2. Inside Science
3. Discover magazine

참고 자료│
1. 뉴스 펭귄

2. 한겨레

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