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• 세종기지 주변은 해양성 기후의 영향으로 연중 습도가 80~90% 이상으로 매우 높아 수분을 좋아하는 이끼가 해안가에 넓게 형성되어 있다. 그러나 국내 전공자가 드물어 2000년 이전엔 거의 연구되지 못했다.

• 1988년 기지 완공 후 기지 주변 바톤 반도의 식물상을 조사하였으나, 종 다양성 조사는 못하고 우점종들의 분포상을 중심으로 기재하는데 그쳤다.

• 1992년에는 식물학자가 바톤반도에 방형구를 설치, 생태조사를 하였고 이를 통해 지의류 34속 42종류와 선태류 4속 6종류가 보고되었다.

• 1997~8년에는 주변 공기에서 영양염을 흡수하는 지의류의 특성을 이용하여 기지 운영에 따른 중금속 배출이 지의류에 미치는 영향을 연구하였다.

• 2000년대 들어서는 바톤반도 식생에 대한 연구가 정기적으로 수행되고 있는데 2001~2년 하계기간에 시작된 기지 주변 식생도 작성은 약 3년에 걸쳐 완성되었다. 위성항법장치(GPS)를 이용했고, 각 식생유형을 결정하는데 영향을 미치는 환경요인으로 눈이 녹는 시기와 고도와 지형을 함께 조사한 생태연구가 수행되었는데, 바톤반도 전체 식생도 작성은 아직 숙제로 남아있다.

 

현화류

• 해양성 남극지역에선 꽃이 피는 토착식물(현화식물) 두 종류(남극좀새풀, 남극개미자리)가 분포하는데 지구온난화현상과 관련, 가장 민감하게 반응하고 있는 해양성 남극지역에서 급격히 증가하는 추세이고 기후변화와 같은 지구전체 환경의 영향을 감지하기 위해 계속 관찰 중이다.

• 또한 2006년부터는 바톤반도 전체에서 현화식물 분포를 일정 주기로 조사하고 있고, 극지에 적응하여 진화한 이들의 유전자를 내동성(耐冬性) 작물개발에 잉용하고자 기내 배양과 유전자 분석을 하고 있다.

현화식물 현화식물
현화식물들. 남극좀새풀(좌), 남극개미자리(우)

 

지의류

• 남극의 육상고착생물을 대표하는 지의류는 조류와 균류가 공생하며 이런 지의류의 독특한 생리기작, 다양한 2차 대사산물의 연구처럼 유용 유전자나 물질 연구를 위해서는 종 다양성 연구가 우선 수행되어야 하는데, 바톤반도 지의류 종 다양성 연구는 1992년 남극과학연구단의 식생분포 정량조사와 함께 시작되었는데 2006년 순천대학교 한국지의류연구센터와 극지연구소가 공동으로 결과를 내놓았다. 현재까지 알려진 바톤반도의 지의류는 38속 62종으로 남극지역 지의류 연구의 중요성은 그 다양성 뿐 아니라 인간활동으로 인한 남극환경 오염지표연구와 지구환경변화에의 반응도 빼놓을 수 없다. 또한 지의류가 생산하는 300가지가 넘는 2차 대사산물의 효능(항생제, 강장제) 연구와 저온에서 생존하는 유전자의 분리와 활용 연구처럼 여러 분야에서 그 중요성을 찾을 수 있다. 극지연구소의 바이오센터와 순천대학교 지의류센터에선 유용물질과 유용유전자 탐색은 물론 지의류 기내배양, 균류와 조류 분리배양, 실험실 내에서 공생체형성 같은 다양한 연구를 하고 있다.

펭귄마을 위쪽 능선의 이끼 군락 해양성 남극 지역의 대표적인 지의류 해안가 암반의 지의류
능선의 이끼 군락(좌), 남극의 지의류들(가운데, 우)

 

선태류

• 바톤반도의 선태식물 연구는 식생조사를 중심으로 이뤄지고 있는데 지의류와 달리 기내 배양이 꽤 쉬워 많은 재료를 얻을 수 있는 장점이 있다. 극지바이오센터에선 극지에 적응한 선태식물의 유전자 추출, 유용 유전자 검색, 신물질 탐색 같은 연구를 하고 있으며, 2006년 일본국립극지연구소와 공동으로 바톤반도의 선태식물 목록을 작성하여 이끼류 21속 37종과 우산이끼류 6속 7종을 보고하였다.

남극 선태류 남극 선태류 선태류
남극 선태류들

 

전망 – 극지의 육상 식물은 밤낮으로 얼었다 녹았다하는 극한의 환경에 노출되어있어 온도가 낮아도 살아남을 수 있는 특정 유전자를 지니게 되었고 이는 결빙방지물질을 찾는 연구자들에게 큰 흥미를 일으키고 있다. 또한 독특한 원시 남극환경에 적응해와서 기후변화나 자외선증가 같은 환경스트레스에 대한 반응이 민감하고 뚜렷하여 기후변화나 오염의 지표로 연구된다. 한편 기온상승과 더불어 타대륙에서 유입되는 식물의 정착가능성이 관심을 끌고 있다. 종 다양성 연구와 남극대륙의 형성과 관련된 생물지리 연구처럼 기반자료로서 기초과학 분야는 물론, 이를 바탕으로 한 지구환경변화에 따른 식생변화 모니터링 연구와 유용 유전자와 유용 물질 탐색을 위한 생명과학기술 분야 같은 응용과학 분야의 연구가 지속되어야 할 것이다.

• 남극 해안 일대, 여름에 땅이 드러나는 해빙지역은 조류의 휴식과 번식장소로서 매우 중요한데 세종기지 일대 바톤반도엔 약 14종의 조류가 서식한다.

• 남극 조류는 고차소비자에 속해 남극 환경변화에 매우 민감해 환경변화의 지표로 좋은 연구대상이 된다.

• 남극조류연구는 1990년 바톤반도의 조류상 조사로 시작되었고 총 12종 4,000여 개체와 각종의 둥지수도 기록되었으며 개체 모니터링을 위해 8종에 개체식별 금속 가락지를 부착하였다.

• 1994년에는 시간-수심기록계를 사용한 젠투펭귄과 턱끈펭귄의 잠수행동 조사가 수행되어 시간대에 따른 크릴의 분포가 펭귄의 잠수 깊이와 시간에 영향을 끼칠 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 1999년에는 펭귄종류의 분포와 특성을 정리하고 세종기지에 출현하는 펭귄 종류를 기록하였다.

• 2000년에는 생물특성과 화석기록을 토대로 ‘펭귄의 진화’를 정리함으로써 펭귄류의 행동과 생태연구 수립에 필요한 기초자료를 제공하였다.

• 2002년에는 먹이공급이 펭귄의 번식에 미치는 영향을 조사하였는데 펭귄의 사망률과 생존 새끼의 체중은 번식기의 먹이량에 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 따라서 크릴의 양이 펭귄 번식성공률에 미치는 영향에 관한 연구는 지구온난화에 따른 환경변화를 관찰할 수 있는 지표로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 2004년에는 기온이 펭귄의 생태에 미치는 영향을 조사하였다.

• 2000년대 중반에는 남극도둑갈매기, 갈색도둑갈매기와 이종혼합번식쌍의 둥지분포와 둥지장소 특성을 조사하여 각 종간의 번식지 분할 양상을 확인하였고 이들을 포획, 식별가락지를 부착하여 장기관찰이 용이하도록 하였다.

 

로거를 단 펭귄 도둑갈매기를 연구중인 연구원

 

분자생물연구 – 킹조지 섬에는 두 종류의 도둑갈매기가 서식하는데 상호 교미에 따른 잡종 생성이 확인되고 있다. 형태의 특성 뿐 아니라 유전의 특성으로 두 종을 구분하고자 하는데 앞으로는 유전자를 분석하여 두 종류간의 유전적 특성 차이를 규명해야할 것이다.

생물농축분석 – 남극의 조류들은 남극환경에서 고차소비자이기 때문에 생물농축을 연구하기에 좋은 대상이 될 수 있다. 해수, 크릴, 펭귄 성체, 알과 새끼의 체내에 축적된 오염물질 분석은 남극 해양의 오염이 주변 생태계에 미치는 영향을 규명할 수 있을 것이다.