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• 남빙양은 극한, 극심하게 변하는 일사량, 몇 개월은 얼음으로 뒤덮이는 혹독한 환경이지만, 이러한 극한상태에도 매우 다양한 생물들이 서식하는데, 남극대륙 주변 얼음바다에서 서식하는 조개와 성게 같은 해양무척추동물들은 지구전체의 환경변화에 민감하게 반응하는 지표종(指標種)으로서 그 가치가 높게 평가되고 있다. 하지만 남극은 최근까지 접근이 용이치 않아 제대로 된 연구가 진행될 수 없었다.

• 1988년 기지주변 맥스웰 만의 해양저서(低棲)생물들을 채집하여 생물상과 분포양상을 조사하고 마리안 소만 앞바다의 저서동식물상을 조사했다.

• 1990년대 초에는 펌프로 바닷물을 끌어들여 해양생물을 배양하면서 실험 연구를 시작했고 그 결과가 외국학술지에 실렸다. 이후 연구실 장비가 보강되면서 잠수를 이용한 채집과 실험 연구가 활발하게 진행되었는데, 1990년대 말과 2000년대 초엔 남극큰띠조개를 연구하였고 2000년 이후에는 선정된 지표종을 대상으로 지구온난화현상과 환경오염에 따른 생태계의 변화를 진단하고 예측할 수 있는 생체지표를 개발하는 것에 주력하고 있다.

• 세종기지에서는 1996년부터 세종기지 운영과 관련한 인간활동 영향평가를 위한 생태계모니터링체제 구축을 위한 기반 연구로서, 모니터링 지표종을 선정하고 변화에 대한 장기모니터링 체제를 수립하였다.

 

남극의 크릴 남극해의 생물들 크릴을 채집중인 연구원들

• 오존층 파괴와 지구온난화와 같은 지구환경변화는 특별히 빛을 필요로 하는 식물플랑크톤의 생장에 크게 영향을 줄 수 있으며 이를 주식으로 하는 크릴, 그 상위포식자인 펭귄, 물개, 어류, 고래를 포함한 해양생태계 전반에 계속해서 영향을 줄 수 있다.

• 우리나라는 남극연구 시초부터 남빙양의 식물플랑크톤을 연구해왔는데, 해빙주변해역에서 식물플랑크톤의 대량증식이 일어난다는 것을 발견했고, 최근 인공위성 센서의 발달로, 식물플랑크톤의 대량증식은 남빙양 전 지역에서 일어나는 것이 아니라 해빙주변이나 연근해, 남빙양과 다른 대양 사이의 경계수역인 극전선 같은 지역에 국한되어 일어난다는 것을 확인할 수 있었다.

• 최근에는 필터를 이용한 엽록소 분석과 형광현미경과 전자현미경의 수량관찰을 통해, 대부분의 남빙양에서는 20 ㎛ 이하의 미소식물플랑크톤으로 일차생산이 이루어진다는 사실을 알게 되었다. 즉, 봄이 되어 일사량이 증가하여 해빙이 녹기 시작하면 해빙 속에 있던 이들 조류들이 해수 중으로 나와 식물플랑크톤 대량증식의 원인이 되는 것이다.

• 세종기지의 연구에서도 해빙과 자외선 증가와 함께 편모미세조류인 남극패오시스티스가 증가하는 것으로 나타났고, 해빙의 형성과 융해에 따른 수온 변화에 일부 종이 민감하게 반응하는 것으로 관찰되어 이의 정확한 기작을 파악하기 위한 연구가 필요하다. 또한 자외선의 증가가 먹이망을 통한 생태계 구조를 바꿀 것인가도 여러 각도에서 연구된다.

• 최근 식물플랑크톤의 번식이 남극의 기후에 영향을 미치는 것이 밝혀졌고, 남극 성층권 오존이 원래 상태로 회복될 때까지 환경변화를 신속하게 지시할 수 있는 생물종에 대한 연구가 전 세계에서 이뤄지고 있다.

 

채집활동 현미경으로 본 식물플랑크톤 세종기지의 생물연구동 전경