기후변화: 상어가 해양 기후 변화 대응에 도움이 되는 이유

호주의 서쪽 끝에 있는 '샤크베이'에선 28종 이상의 상어가 맑은 물속, 흔들리는 해초밭을 헤엄친다. 세계에서 가장 큰 규모다. 특히 들쭉날쭉한 샤크베이에서 흔히 볼 수 있는 상어는 뱀상어다.

4.5m 길이까지 자라는 이 거대한 포식자는 때때로 해초밭에 잠입해서, 해초를 먹고 있는 바다소를 낚아챈다. 먹잇감에는 위협이겠지만, 이 포식자는 해양 생태계의 건강에 매우 중요한 역할을 한다.

상어는 사람들에겐 악명이 높다. 그런데 기후 변화 억제 측면에서 우리의 강력한 동맹도 될 수 있다.

샤크베이의 물살을 타고 흔들리는 해초가 이 모든 것에 관련되어 있다. 해초는 바다소 또는 듀공 뿐만 아니라, 매너티(방추형으로 생긴 수생동물), 푸른 바다 거북의 먹이다. 특히 바다소와 듀공은 하루에 약 해초 40kg을 먹어치울 정도로 먹성이 좋다.

호주의 북동부 퀸즐랜드 해안에서는 뱀상어 개체가 약 71% 정도 줄어든 것으로 추정된다. 그런데 몸무게가 500kg까지 나가는 듀공은 다시 뱀상어의 주된 먹잇감이다. 뱀상어는 샤크베이의 바다소나 듀공의 수를 조절함으로써, 해초를 번성시킨다. 이러한 해초밭은 보통 육지에 있는 숲에 비해 제곱마일 당 이산화탄소 저장량이 2배 더 많다고 알려져 있다.

하지만 호주 뿐 아니라, 전 세계에서 뱀상어의 수가 줄고 있다. 호주 북동부 퀸즐랜드 해안에서 뱀상어는 최소 71% 정도 줄어든 것으로 추정된다. 남획 및 다른 수자원 어획 과정에서 함께 잡혀 죽는 것이 주 원인으로 꼽힌다.

뱀상어의 감소는 초식 동물이 더 많은 해초를 먹어치운다는 의미다. 그리고 해초밭에 저장되는 탄소가 더 줄어든다는 뜻이다. 실제로 상어 개체수가 줄어든 카리브해와 인도네시아에서는 해초가 90%이상 감소하기도 했다. 해초를 과도하게 먹어치우는 바다거북을 견제할 포식자가 없었기 때문이다. 이렇게 되면 해초를 통한 탄소 포획량이 더 적어진다. 뿐만 아니라 해초가 손실된 해양은 폭염과 같은 극단적인 기후 변화에 더 취약해진다.

상어 수 감소

상어의 개체수는 전세계적으로 감소하고 있다. 인간의 탓이 크다. 국제 자연 보전 연맹(IUCN)의 최근 조사 결과, 상어 및 가오리 종의 37.5%가 멸종 위기에 처해 있는 것으로 나타났다. 해양보존생물학자이자 마이애미 대학 강사인 캐서린 맥도널드는 1970년 이후 해양 상어와 가오리가 71% 정도 감소했다고 말했다.

남획이 가장 큰 위협 요인. 여기에 해안 서식지의 감소와 먹이 감소, 수질 악화도 한몫하고 있다.

2011년 최악의 폭염이 호주 서부를 강타했다. 이곳은 해양 퇴적 작용에 기여하고 바닷속 초식동물의 먹이인 해초 종 '암피볼리스 안타크티카(Amphibolis antarctica)'가 풍부한 곳이다. 하지만 폭염은 이 해초에게 커다란 재난이었다. 당시 두 달 동안 해수 온도가 5도 올랐다. 암피볼리스 안타크티카의 90% 이상이 사라졌다.

그런데 이 손실이 얄궂게도 바다소들에게 선물이 됐다. 바다소는 키가 크고 밀집해 있는 암피볼리스 안타락시카 밑에 숨은 작고 눈에 잘 안 띄는 열대 해초를 먹는다. 보통 바다소는 열대 해초를 먹을 때 해초의 뿌리줄기를 파헤쳐 먹이 해초의 보호막이었던 암피볼리스 안타크티카가 재생되기 어렵게 만드는 것으로 알려져 있다.

샤크베이에서 뱀상어는 바다소의 개체수를 줄여 생태계 균형을 만들어 왔다. 때문에 모든 해초가 사라지지 않았던 것이다. 그런데 만약 상어가 샤크베이에서 사라진다면, 생태계는 어떻게 될까?

마이애미 플로리다 대학의 롭 노위키 교수 연구팀이 이 답을 찾기 위한 연구를 진행했다. 연구팀은 상어 개체수가 더 적어 바다소들이 보다 자유롭게 해초를 먹는 동부 호주를 골랐다. 그리고 다이버들을 물속으로 들여보내, 해초를 잡아채고 땅을 파헤쳤다. 그들을 막을 포식자가 없을 때 바다 소가 풀을 뜯는 흉내를 낸 것이다. 아니나 다를까. 해초, 특히 암피올리스 안타크티카의 서식지가 급격히 줄어들었고, 해초 생태계는 열대 기후 지대처럼 열대 해초 중심으로 변했다.

노위키는 "듀공이 먹을 해초를 찾으면서 해초밭을 빠른 속도로 파괴할 수 있다는 것을 알게 되었다"고 말했다. 이러한 변화로 인한 효과는 오랫동안 이어질 수 있다. "해초가 다시 자라게 되었을 때는, 예전과는 다른 종들이 해초 군집을 지배하고 있을 것입니다."

이러한 연구 결과는 샤크베이에서 상어의 역할을 보여준다. 노위키는 "듀공을 견제하지 않는다면, 샤크베이 대부분은 열대 해초로 바뀔 것"이라고 말했다.

노위키 연구팀은 상어의 개체수가 전 세계적으로 계속 감소한다면, 해양 생태계가 폭염과 같은 극단적인 기후 사태에 대한 대응 탄력을 잃게 될 수 있다고 결론지었다.

웰슬리 대학의 생물과학 조교수인 베카 셀든은 샤크베이의 사례가 대부분의 다른 해양 생태계의 사례보다 더 심오한 의미를 가질 수 있다고 말했다. 샤크베이의 독특한 생태계 때문이다.

셀던은 "이 같은 강력한 효과는 해초를 먹어치우는 거대 초식동물을 포식자들만이 견제하는 비교적 단순한 먹이 사슬 때문에 강화되었을 수 있다"고 말했다. 다시 말해서 비슷한 상황에서 다른 해안 서식지는 샤크베이와는 다른 상황이 벌어질 수 있다는 것이다.

뱀상어는 또한 해초 서식지 유지를 위해 또 다른 중요한 역할도 한다. 배변이나 사체를 통해 비료 역할을 하는 것이다.

셀던은 "장수하는 척추동물들은 배설을 하거나 사체가 되어 바닷속으로 가라앉을 때, 해양 표면에서 포집한 탄소를 깊은 바닷속으로 옮겨가는 탄소 저장 탱크 역할을 할 수 있다"고 말했다.

'카본 싱킹'로 알려진 이 현상은 고래에서 가장 잘 알려져 있다. 하지만 상어에게도 같은 현상이 나타난다는 연구가 있다.

임페리얼 칼리지 런던의 제시카 윌리엄스가 이끈 연구다. 이 연구는 얕은 암초 생태계에서 흔히 발견되는 회색 암초 상어가 배설을 통해 질소와 같은 영양분을 해초 서식지로 옮긴다는 것을 찾아냈다. 그들은 팔미라 환초에 있는 8000마리 이상의 회색 상어가 하루에 약 94.5kg의 질소를 옮긴다고 추정했다.

샤크베이에 사는 뱀상어는 사냥과 이동에 해초밭을 사용한다. 때문에 해초에게 비료 혜택을 제공할 가능성이 높다. 셀던은 "파랑상어, 청상아리와 귀상어를 포함한 대형 원양성 상어가 이러한 기능에 가장 잘 할 수 있다"고 말했다.

상어의 수를 증가시키려는 환경보호론자들은 수산업이라는 만만치 않은 상대와 싸워야 한다.

노위키와 셀던에 따르면, 수산업에서 지속 가능한 어획 방법이 시도되고 있다. 하지만 많은 해양의 정점 포식자들이 계속 감소하는 주 이유는 대부분의 수산업이 어획 방법을 바꾸지 않았기 때문이다. 국가별로 동물보호법이 다른 것도 영향을 미친다.

"많은 포식성 물고기들이 광범위하기 퍼져있기 때문에, 여러 국가의 관할권에 속할 수 있어요. 그런데 어떤 국가는 포식성 물고기를 보호하지 않을 수 있고, 어떤 국가는 지속가능한 어획 방법을 시도하지 않을 수 있죠."

환경에 대한 소비자 의식이 높아지져 지속가능한 어업물에 대한 수요가 있지만, 불법적이고 지속 불가능한 어업을 줄이는 것은 여전히 어려운 일이다.

노위키는 "지속가능한 생태계 기반의 어업은 생태계 포식자들 및 그들의 생태학적 역할을 보존하기 위한 매우 필요하다"며 "시민들은 과학적 정보를 쌓고, 수산업의 지속가능성을 요구하며, 지속 가능한 해산물을 구매함으로써 이것에 기여할 수 있다"고 말했다.

어느 것이 진정으로 지속가능한 해산물인지를 잘 모를 경우에는 해양스튜어드십협의회(MSC)의 인증을 확인하면 된다. MSC는 국제적으로 수산물을 평가해, 지속가능성을 인정한 유통업체의 포장지에 파란색 MSC 도장을 찍을 수 있게 해준다.

노위키는 지속 가능한 어업을 지원하는 것 외에, 해양 생물을 보호할 수 있는 유일한 방법은 전세계 온실가스 배출량을 줄이는 것이라고 말했다. 그는 "궁극적으로 향후 수세기 동안 우리 생태계를 지키려면 종의 보존과 동시에 기후 변화도 해결해야 한다"고 말했다.

상어의 개체수가 회복된다고 해도, 그것은 기후 변화를 억제하기 위한 노력의 작은 한 부분에 불과할 것이다. 그러나 상어의 개체수는 해초에 많이 의존하는 해양 생태계에 어떤 식으로든 파급 효과를 가져온다. 상어는 해양 놀이터를 안정시킴으로써 기후 변화에 맞설 생태계의 힘을 키우고, 언젠가는 탄소를 바닷속으로 가라앉히며 사라질 것이다.

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