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  1. 2012.08.22 녹조 현상, 없앨 수 있는 방법은?
  2. 2008.08.11 우리가 몰랐던 독도, 독도의 생태계 (3)

 

녹조 현상, 없앨 수 있는 방법은?

올해 8월은 폭염과 녹조 현상으로 기억될 듯하다. 최근에도 북한강 상수원에서 악취와 흙냄새가 나는 수돗물 때문에 많은 사람들이 고통 받고 있다. 더불어 녹조가 발생했다는 소식이 이어지자 사람들은 식수 걱정을 하며 이른바 ‘녹조공포’에 시달리고 있다.

사실 ‘녹조’는 공포스러운 존재가 아니다. 녹조류의 ‘녹(綠)’은 녹색을 의미하며, ‘조류(藻類)’는 물속에 살면서 동화 색소를 가지고 독립 영양 생활을 하는 하등 식물을 의미한다. 즉 녹조류는 색소체가 다량의 엽록소를 가지고 있어서 녹색을 띠는 조류를 말한다. 청각이나 파래, 섯갓말 등이 녹조류에 속한다.

최근 기사를 통해 많이 접했을 녹조는 강이나 바다, 호수 등 수중생태계의 영양물질이 증가해서 녹조류가 늘어나 물빛이 녹색이 되는 현상을 말한다. 유속이 느린 하천에서도 녹조류가 크게 늘어난다. 일부에서는 플랑크톤이 번식해 물이 황갈색으로 변하는 적조(赤潮) 현상이 일어나기도 한다.

녹조는 계속해서 발생해왔지만, 이번 여름엔 폭염의 영향으로 특히 심해졌다. 적조와 녹조는 모두 기온의 상승과 연관이 깊다. 기온이 올라가 수온이 섭씨 25도 이상으로 유지되고 일조량이 많아지면 수중으로 영양분이 과다하게 공급되면서 녹조류와 플랑크톤이 활발하게 증식한다. 이렇게 녹조 현상이 심해지면 수중 생태계에 문제가 생긴다. 물의 표면을 녹조가 뒤덮으면 수중으로 들어가는 햇빛이 차단되고, 이에 따라 산소가 추가로 유입되지 않으면서 물의 용존산소량이 줄어들기 때문이다. 물의 용존산소량이 줄면 수중생물들이 죽게 된다. 용존산소량은 강이나 호수 등 물속에 녹아 있는 산소의 양을 말하며, 수질 오염을 나타내는 척도의 하나다.

녹조는 유속이 느린 곳에서도 자주 발생한다. 올 여름 특히 심했던 녹조 현상도 한동안 이어진 폭염으로 인해 물이 마르면서 유속이 느려졌고, 장마가 짧아져 물의 양 자체가 줄었기 때문에 그 피해가 더 커진 것으로 보고 있다.

녹조 현상은 인체에 크게 위험하지 않은 것으로 알려져 있으나 사람에게도 직접적인 피해를 줄 가능성은 있다. 독소가 있는 남조류가 많은 호수 물을 마실 경우 간에 손상이 가거나 구토, 복통을 일으킬 수 있다. 또한 몇 십 년 이상 장기적으로 복용할 경우에는 사망에 이를 수도 있다.

녹조 현상이 일어나면 일단 물고기와 수중생물이 죽어 악취가 나고 그 지역의 수중 생태계가 파괴된다. 수중생태계를 파괴하는 녹조류로 독성물질을 생산하는 것이 있는데, 우리나라에서 자주 발견되는 남조류의 일종인 ‘아나베나’와 ‘마이크로시스티스’, ‘지오스민’이 대표적이다. 지오스민은 인체에는 무해하지만 물에 악취를 일으키는 원인이 된다.

실제로 이 남조류가 생산하는 독소는 가장 심각한 문제이기도 하다. 1878년 호주에서 처음으로 녹조로 인해 동물이 폐사했다. 이후 세계 각지에서 지오스민 독소 때문에 가축이나 야생동물의 피해가 발생한 적이 있다. 우리나라에는 아직까지 보고된 바가 없지만, 피해가 발생할 가능성을 배제할 수는 없다.

그렇다면 녹조 현상을 해결할 방법은 없을까. 예전에는 녹조 현상이 발생하면 황토를 뿌렸다. 그 이유는 황토가 수면에 떠서 햇빛을 차단해 녹조 번식을 막거나, 녹조와 뒤엉켜 바닥으로 가라앉히는 역할을 했기 때문이다. 하지만 이는 일시적인 방편으로, 다른 수중 생물 등에도 영향을 미쳐 생태계를 교란시킬 수 있다.



[그림]녹조로 인해 푸르게 변해버린 호숫가에 황토를 뿌리는 모습. 황토는 녹조와 뒤엉켜 바닥으로 가라앉히는 작용을 한다. 사진 출처 : 동아일보



물 순환용 수차(水車)를 사용하기도 했다. 수차의 바퀴가 돌면서 호수 물을 뒤섞어주고, 물이 섞이면서 호수의 밑바닥까지 공기를 넣어줌으로써 수중 용존 산소량을 늘이는 원리다. 이 외에도 선박에 녹조를 흡입, 여과, 회수하는 장치를 설치해 가동시키는 녹조 제거선을 운행하는 방법도 있다. 환경 친화적으로 처리할 수 있다는 장점이 있지만 유지 관리 비용이 높다.

가장 간단하면서도 안전한 방법은 물을 흐르게 하는 것이다. 실제로 충주댐과 이포보, 여주보의 수문을 개방하자 한강 녹조가 눈에 띄게 줄었고, 비가 내린 것도 녹조 감소에 큰 도움이 됐다. 이는 수차를 이용하는 방법과 유사하다고 볼 수 있다. 물을 흘려 내보냄으로써 물을 뒤섞이게 만들어 물속에 있는 무(無)산소층을 없앤 것이다.

사실 한 번 물에 유입된 영양염류는 완벽히 제거하지 않으면 수중 생태계에 계속 남아 녹조가 되풀이된다. 녹조를 막기 위해서는 생활하수를 충분히 정화하고 영양염류가 바다나 호수로 흘러들어가지 않도록 해야 한다. 또한 강이나 호숫가에 식물을 심어 이미 유입된 영양염류를 흡수하고 제거하는 것이 좋다.

최근 경기도에서는 발전소에서 나오는 배기가스(CO₂)를 이용해 미세조류를 배양, 녹조를 원천적으로 막을 수 있는 새로운 공법을 개발했다. 또 녹조 현상을 이용해 농업용 비료나 새로운 에너지를 만드는 기술이 연구되기도 했다. 이는 환경문제를 해결할 수 있는 또 하나의 방법이 될 수 있다. 하지만 근본적으로 녹조현상이 일어나는 원인을 없애는 것이 가장 중요하다. 친환경적인 방법으로 물을 빠르게 순환시키고 수질관리를 철저히 해 오염물질을 분해하는 미생물들에게 충분한 산소를 공급한다면 녹조 피해를 막을 수 있을 것이다.

글 : 이슬기 과학칼럼니스트


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독도는 망망대해 동해 바다 위에 배처럼 떠있는 듯 보이는 두 개의 작은 섬이다. 주변에는 크고 작은 89개 부속 섬들이 펼쳐져 있다. 그러나, 독도는 단순히 작은 섬으로 그치지 않는다. 바닷속에서 들여다보면 독도의 높이는 2,000m가 넘는 거대한 화산체 중 극히 일부분일 뿐이다. 바닷속에 잠겨 있는 부분까지 포함하면 독도 전체 높이는 2,300m에 이르고 상부 대지 면적이 여의도의 10배나 된다. 또 독도 주변은 차가운 물과 따뜻한 물이 서로 만나는 곳이기도 하다. 이러한 독도 구조 및 환경 특성 때문에 독도 주변 해양 환경 및 생태계는 동해의 다른 지역과 판이하게 차별화된다.

독도의 생태계는 크게 동·서도를 중심으로 하는 육상생태계와 그 주변의 광활한 해역을 무대로 하는 해양생태계로 나눌 수 있다. 먼저 육상생태계를 보면, 독도를 번식지와 중간 휴식지로 이용하는 다양한 조류들과 독도를 뒤덮고 있는 식물들, 곤충들로 이루어져 있다. 그간 여러 연구팀에 의해 시기별로 각각 다르게 조사되어 다소의 차이점들이 있지만 최근의 보고에 의하면, 현재까지 독도에서 관찰된 조류는 모두 129종으로 알려져 있다. 가장 많은 개체 수를 보이는 바닷새인 괭이갈매기를 비롯해 바다제비, 슴새, 매, 물수리, 고니, 흑두루미와 세계적 멸종위기종의 하나인 뿔쇠오리 등 수많은 철새들이 번식하거나 이동 중에 중간 기착지로 이용하고 있다.

과학향기링크독도에 서식하는 식물은 울릉도 특산식물인 섬장대를 포함, 도깨비쇠고비 등 59종으로 보고되었으며, 각종 단체들이 그간 심어온 보리장, 동백, 섬괴불, 향나무, 사철나무, 후박나무 등의 울릉도 향토수종을 포함하여 현재 약 80여 종의 식물들의 보금자리가 되어 있다. 육지에서 200km 이상 떨어져 있는 독도는 그 면적의 제한성으로 인해 자생하는 육상포유류는 없는 것으로 보고되나, 무척추동물인 곤충류는 딱정벌레 목 22종, 나비 목 17종, 파리 목 17종, 노린재 목 10종, 매미 목 10종, 벌 목 9종의 서식이 보고되었다.

한편, 육상생태계에 비하여 눈으로 쉽게 볼 수 없는 해양생태계는 크게 바닷물을 서식공간으로 살아가는 표영생태계와 해저면 혹은 암반을 기반으로 살아가는 저서생태계로 크게 나눌 수 있다. 다시 크기와 생태적 지위에 따라 미생물, 동·식물 플랑크톤, 어란 및 치자어, 어류, 유용성 저서동물, 대형저서동물, 중형저서동물, 해조류 등의 범주로 나뉘어 각각의 전문가들에 의해 연구되고 있다.

최근 한국해양연구원의 조사 결과에 의하면, 독도 연안의 수산자원 생물은 어류가 총 104종이며, 무척추동물, 해조류를 포함해서 전체 137종으로 나타났다. 그중에서 대표적인 수산 생물은 혹돔, 돌돔, 벵에돔, 개볼락, 조피볼락, 볼락, 불롤락, 자리돔, 연어병치, 말쥐치, 달고기, 소라, 해삼 등이다. 이런 유용성 자원 생물 이외에도 독도의 해양생물상은 1960년대부터 지금까지 암반생태계를 중심으로 다양한 게류, 해조류, 고둥류, 절지동물류가 순차적으로 보고되었는데, 1990년대 후반에 들어 독도에 서식하는 연체동물 중에만 밝혀진 종은 총 91종이었으며, 새우류, 집게류, 게류 등의 십각류가 33종, 갯지렁이류 32종이 서식하는 것으로 알려져 있다.

독도 주변 해역은 계절별로 한류와 난류의 복합적인 영향을 직접적으로 받게 된다. 따라서 비교적 영양분이 풍부한 저층수가 잘 혼합되어 다량의 영양분을 선호하는 다양한 종류의 플랑크톤이 번성한다. 다양한 어종의 먹이가 되는 이러한 플랑크톤의 번성은 독도 주변 해역이 회유성 어종이 풍부한 어장이 되게 한다. 또한 수심 2,000m 이하의 심해에 둘러싸여 급경사를 이루는 독도의 해저면은 천해에서 심해에 이르는 광범위한 수심별 저서생물 분포 특성을 직접적으로 연구할 수 있는 국내에서의 유일한 장소이기도 하다.

이런 독특하고 다양한 서식환경은 지금까지 세계적으로 보고된 바가 없는 생물들을 발굴할 수 있는 중요한 조건이 되기도 한다. 2006년 동계 독도 생태계 조사에서 모래 틈에 서식하는 중형저서동물 중 선형동물에 속하는 2종의 신종을 발견하여 이를 각각 Prochaetosoma dokdoense n. sp., Paradraconema coreense n. sp.로 독도와 한국이라는 명칭이 포함된 종명을 명명했다. 이는 곧 국제논문에 보고될 예정이다.

또한 최근 들어 각종 매스컴을 통해 알려진 대로 미생물 분야에서도 지난 2005년부터 현재까지 약 40여 종 이상의 신종 미생물 박테리아가 발견되어 독도란 이름을 붙여 국제학회에 보고되기도 하였다. 이와 같이 독도는 미지의 생물자원의 보고(寶庫)로 가치가 매우 높다.

새로운 생물을 찾고 생태계의 특성을 밝히는 것도 중요하지만, 지금까지 유지되어 온 자연 그대로의 독도의 생태계를 보전하고 관리하는 것도 독도를 사랑하는 과학자들의 큰 바람이다. 독도를 지키자는 목적으로 많은 사람들이 드나들고 무분별한 개발이 이루어진다면 오히려 독도가 훼손될 수도 있다. 장기적인 판단으로 독도를 유네스코 세계자연유산 및 생물권보전지역으로 지정되도록 추진하는 등의 대책을 함께 모색해 봄이 어떨까. 바로 이러한 국민들의 노력이 전 세계에 ‘독도는 우리 땅!’이라는 명백한 사실을 알리면서 동시에 생태계를 보전하는 현명한 독도 수호 방법일 것이다.

글 : 박찬홍(한국해양연구원 동해연구소장, 독도전문연구사업단장 겸임), 김창환(연구원), 민원기(연구원)

ndsl링크 <출처 : 한국과학기술정보연구원 >

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