[강찬수의 에코 파일] 2100년 바다 산호가 모두 사라진다

중앙일보

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강찬수 기자

산호가 고운 빛깔을 잃고 하얗게 변하는 게 백화현상이다. [중앙포토]

산호 백화현상(Coral Bleach)과 갯녹음

전 세계 해양에서 산호가 죽어가고 있다. 화려한 산호 고유의 색깔을 잃고 하얗게 변하면서 죽어가는 백화현상이 심각하다. 2100년이면 산호가 완전히 사라질 것이란 우려도 나온다.

국내에서도 해조류가 감소하고 해변이 하얗게 변하고 황폐해지는 갯녹음 현상도 벌어지고 있다. 갯녹음은 ‘바다 사막화’로도 불린다. 일부에서는 갯녹음을 백화현상이라고 하지만 갯녹음과 산호 백화현상은 다르다.

갯녹음과 백화현상의 실태와 원인을 살펴본다.

5월 10일은 ‘바다 식목일’

갯녹음 [한국수산자원관리공단]

지난 5월 10일은 ‘바다 식목일’이었다. 1970년대 활발하게 진행됐던 산림녹화처럼 바다에 숲을 조성해 갯녹음으로 황폐해지는 우리 연안 생태계를 되살리자는 취지에서 2012년 제정한 날이다.

갯녹음은 물고기나 조개류의 먹이가 되는 미역·다시마 등 유용한 조류가 사라지는 것을 말한다. 갯녹음이 발생하는 곳에는 흰색 조류, 즉 무절석회조류(無節石灰藻類, 마디가 없는 석회조류)가 암반에 붙어 하얗게 번성한다. 이들은 홍조류의 일종으로 몸속에 탄산칼슘이 쌓이고 굳어지는데, 바위나 다른 해산 동식물의 표면을 딱지처럼 덮는다. 이로 인해 다른 해조류가 자라지 못하는 상황이 벌어진다.

해조류가 사라지면 어류·조개의 먹이는 물론 서식 공간, 산란장이 사라지고, 결국은 수산자원 고갈과 어업소득 감소로 이어진다. 갯녹음을 바다 사막화로 부르는 이유다.

갯녹음의 원인은 육지에서 들어오는 오염물질과 해양산성화 등이 제시되고 있다. 지구온난화나 발전소 온배수로 인한 수온 상승도 원인으로 꼽히고 있다.

매년 1200㏊씩 확대되는 갯녹음

갯녹음 [한국수산자원관리공단]

국내에서 갯녹음이 처음 보고된 것은 1992년 제주 해역에서다. 그 이전 1980년대에도 제주도 남부 연안에서 갯녹음이 관찰되기 시작했다는 주장도 있다.

갯녹음 피해 면적은 해마다 확대되고 있다. 현재 갯녹음은 연평균 1200㏊씩, 서울 여의도 네 배가 넘는 면적이 새로 번져나가는 것으로 파악되고 있고, 전국적으로 1만9400㏊(여의도 면적의 67배)에 달하는 상황이다.

현재 동해 연안의 62%, 남해 연안의 33%, 제주 연근해의 35%가 갯녹음 피해를 보고 있다.
갯녹음 피해 면적은 한국수산자원관리공단(FIRA)에서 초분광 항공 영상 촬영기술을 적용해 파악한다.

갯녹음 인포그래픽 [한국수산자원관리공단]

이에 앞서 국립수산과학원 남해수산연구소는 2006년 거문도와 소리도 해역에서 발견되던 갯녹음 현상이 2008년에는 진도~흑산도 바다까지 퍼졌다고 2009년 밝혔다. 전남 영광~여수 80개 해역을 잠수부를 동원해 조사한 결과 44곳에서 갯녹음 상황이 확인된 것이다. 경남 연안에서도 거제 동부 해역이나 남해 상주 해역 등에서도 갯녹음이 보고됐다.

동해에서도 갯녹음은 관찰된다. 지난 2008년 국립수산과학원 동해연구소는 독도 주변 해역에 성게가 과다 번식하면서 해조류가 사라지고, 암반이 하얗게 변하는 갯녹음 현상이 심화하고 있다고 밝혔다. 독도 남쪽 지역에서는 조사 해역의 45%에서 갯녹음 현상이 확인됐고, 15%는 갯녹음 정도가 심했다는 것이다.
2010년에는 동해 최북단 강원도 고성군 저도 어장에서도 갯녹음이 확인되기도 했다.

2030년까지 바다숲 5만4000㏊ 조성

지구 온난화와 해양 오염으로 해조류가 없어지고 그 자리에 하얀 석회조류가 덮히는 일명 바다 사막화(갯녹음) 현상이 심각해지고 있다. 사진은 바다 숲 조성을 위해 해조류를 이식하는 모습. 정부는 5월 10일을 바다식목일로 지정하고 바다 사막화의 심각성과 바다 숲 복원의 중요성을 알리고 있다.[한국수산자원관리공단 남해지사 제공=연합뉴스]

정부는 갯녹음으로 황폐해지는 연안을 되살리기 위해 바다숲 혹은 해중림(海中林)을 조성하고 있다. 2009년 동해 강원도·경북 연안, 남해와 제주 연안에 모두 100㏊ 규모의 바다숲을 조성하는 것을 시작으로 지난해까지 1만5251㏊의 바다 숲을 조성했다.

해양수산부는 2030년까지 모두 5만4000㏊(여의도 면적의 186배)의 바다숲을 조성할 계획이다.

바다 숲 조성을 위해 해조류를 이식하는 모습.[한국수산자원관리공단 남해지사 제공=연합뉴스]

바다숲 조성은 감태·다시마 등 대형 갈조류의 종묘를 이식하거나, 이미 설치된 어초와 천연 암반에 다시마 종묘를 부착하는 방식이다. 최근에는 우뭇가사리·참모자반·곰피 포자를 이식하기도 한다. 대형 해조류인 대황·괭생이모자반을 이식하는 방안도 개발 중이다.

해중림 조성과 함께 조간대에서는 바위에 붙은 무절석회조류 자체를 떼어낸 다음 종묘를 이식하는 작업을 진행하는 경우도 있다. 석회조류를 사람이 손으로 떼어내기도 하고, 고압 분사기로 제거하기도 한다.

산호는 산호충과 조류의 공생체

전남 진도 병풍도 인근 바다에서 발견된 연산호. [국립공원관리공단 다도해해상 서부사무소 제공=연합뉴스]

국내 갯녹음처럼 산호초의 백화현상은 심각한 지구 환경문제다. 산호초는 바다의 열대우림이라 불릴 만큼 다양한 생물 종이 서식하는 곳인데, 산호초가 백화현상으로 황폐해지면 해양 생태계에도 큰 영향을 미친다. 어업에도 큰 타격을 줄 수밖에 없다.

산호는 산호충이란 작은 동물의 군체(群體)이다. 촉수를 가진 산호충, 즉 부드러운 폴립(polyp)이 모인 것이 산호다. 산호는 폴립에 따라 모양과 색이 달라지고, 폴립의 색깔은 그 속에 든 조류(藻類)에 의해 정해진다. 산호 폴립 속에는 편모조류의 일종인 주산텔라(Zooxanthellae)가 들어있는데, 산호충과 주산텔라는 공생(共生) 관계다.

인공어초 포인트에 핀 부채뿔 적산호. [중앙포토]

주산텔라는 햇빛을 이용해 광합성을 하고, 거기서 얻은 산소와 영양분을 산호충에게 공급한다. 산호충도 직접 먹이를 구하지만, 필요한 에너지의 90%까지 공생 조류가 제공한다.
산호가 비교적 얕고 따뜻한 바다, 맑은 물에서 살아가는 이유도 공생 조류가 광합성을 해야 하기 때문이다. 산호충은 조류에게 이산화탄소와 암모니아, 적당한 서식 장소를 제공하고, 포식자로부터 지켜주는 역할도 한다.

2012년 서울대 지구환경과학부 정해진 교수팀은 공생조류가 식물의 성질뿐만 아니라 동물의 성질도 갖고 있다는 사실을 밝혀냈다. 공생 조류인 심바이오디니움(Symbiodinium)이 산호와는 별개로 세균이나 다른 미세조류를 잡아먹고 살 수 있음을 확인한 것이다.

백화현상은 해수 온도 상승 탓

지난 1월 미 해양대기국(NOAA)가 공개한 태평양 괌 주변 산호초의 백화현상. 지난해 촬영한 사진이다. [AP=연합뉴스]

환경이 나빠지면 이 산호충과 조류의 공생 관계도 깨진다. 산호충이 폴립 속의 조류를 내쫓는 현상이 벌어진다. 조류 세포가 사라진 산호는 탈색돼 하얗게 변한다. 바로 백화현상이다.

산호충은 공생 조류를 내쫓은 뒤 다른 조류 세포와 새로운 공생 관계를 맺기도 하지만, 보통은 백화현상이 이어지면서 산호는 죽고, 딱딱한 탄산칼슘 골격만 남는다. 산호초(珊瑚礁, coral reef)는 산호충이 분비한 탄산칼슘이 수백 년 동안 쌓여 이루어진 것을 말한다.

호주 대보초 물속은 신비로움 그 자체이다. 산호초 군락을 보고 있노라면 자연의 위대함에 감탄이 절로 나온다. [사진제공=호주 관광청]

전문가들은 세계적으로 산호의 백화현상이 나타나는 것은 수온 상승의 탓이 크다고 지적한다.
바로 엘니뇨 발생 때처럼 해수 온도가 상승할 경우 백화현상이 두드러지게 나타나기 때문이다. 엘니뇨는 적도 부근 동태평양 바닷물 온도가 수개월 연속해서 평년에 비해 높게 유지되는 경우를 말한다.

2014~2017년 엘니뇨가 지속했을 때 전 세계 산호초의 70% 이상이 백화현상으로 피해를 본 것으로 알려졌다.

미국 하와이 오아후 섬의 산호초. 2015년 촬영한 이 사진에서도 백화현상이 확인되고 있다. [AP=연합뉴스]

수온이 일반적인 여름철에 비해 0.5~1도 높아져도 산호 폴립이 죽을 수 있다. 온도가 상승하면 산호충은 공생 조류를 쫓아내 버린다. 온도가 상승하면 공생 조류가 과산화수소 같은 유해물질을 배출하기 때문에 산호충이 공생 조류를 쫓아낼 수밖에 없다는 설명도 있다.

반대로 수온이 급격히 낮아지는 것도 산호에게는 스트레스가 돼 백화현상으로 이어질 수 있다.

이와 함께 지구온난화로 빙하가 녹고 해수면이 상승하는 것도 백화현상의 원인이 될 수 있다. 수심이 깊어지면 산호의 공생 조류가 충분한 태양광을 받지 못해 죽을 수도 있기 때문이다.

바닷물 산성화도 한몫

태국 라챠 라이 섬 인근 산호초의 백화현상. 지난 2010년 7월에 찰영된 사진으로 지난 1월 미국 해양대기국(NOAA)가 공개했다. [AP=연합뉴스]

인류가 배출한 이산화탄소가 다량으로 녹아들면 바닷물의 pH(산성도)가 내려간다. 점점 산성화되는 것이다.
바닷물이 산성으로 바뀐다는 것이 아니라 여전히 약한 알칼리성이지만 중성으로 가까워지면서 알칼리성이 약해진다는 의미다.

이미 전 세계 바다는 산업혁명 이전보다 30% 정도 더 산성도를 띠고 있다. 로그 값으로 표시하는 pH 수치로는 8.2에서 8.1로 0.1 정도 낮아졌는데, 일부 해역에서는 이미 8.0에 접근하기도 한다.

이것만으로도 산호를 비롯해 조개류 등에 이미 영향을 미치고 있다. 산호는 바닷물에 녹아있는 아라고나이트(aragonite·선석(霰石))라는 탄산 미네랄로부터 골격을 만든다. pH가 낮아지면 화학 반응 조건이 달라져 미네랄을 제대로 이용할 수가 없다.

전문가들은 현재 같은 속도로 인류가 온실가스를 계속 배출할 경우 2100년이면 전 세계 산호초가 다 죽을 수도 있다고 경고한다.

자외선 차단제가 어린 산호 죽여

옥시노세이트 성분이 들어있는 자외선 차단제. 미국 하와이 주 의회는 산호 백화현상을 초래하는 성분이 든 자외선 차단제의 유통을 금지했다. [AP=연합뉴스]

사람들이 바다를 직접 오염시키는 것도 백화현상으로 이어질 수 있다.
오염물질이 바다로 들어올 수 있고, 육지 토양 침식으로 유기물과 퇴적물이 바다로 들어올 수 있다.
산호초 주변 바닥 퇴적물에 유기물이 많이 쌓이고, 미생물이 유기물을 분해하면 산소가 고갈되고, 유해한 황화수소가 배출된다. 유기물 분해 과정에서 바닷물의 수소이온 농도가 낮아지는 산성화가 일어날 수도 있다.

호주 북동 해안의 대산호초(Great Barrier Reef·대보초(大堡礁))는 석탄 광산 개발로 인해 훼손될 위험에 처해 있다.
아시아의 산호 삼각지대(Coral Triangle)를 구성하는 인도네시아·말레이시아·파푸아뉴기니·필리핀·솔로몬제도·동티모르 일대에는 세계 산호초의 30%가 존재하는데, 이 산호초의 85% 이상이 오염이나 남획 등 인간 활동의 영향으로 위협을 받고 있다.

일부에서는 지구온난화보다 오염·남획이 더 큰 위협이라고 지적하기도 한다.

최근에는 해양을 오염시키는 플라스틱이 산호초를 위협하고 있다.
아시아 태평양 산호초의 3분의 1이 플라스틱으로 덮여 몸살을 앓고 있다.

플라스틱 쓰레기로 오염된 천혜의 산호섬 헨더슨 섬. [사진 제니퍼 샌더슨]

지난 2일 미국 하와이 주 의회는 산호 등 해양생물을 보호하기 위해 옥시벤존(oxybenzone)과 옥티노세이트(octinoxate)가 함유된 자외선 차단제의 판매와 유통을 금지하는 법안을 미국 내에서 최초로 통과시켰다.

이들 물질은 대부분의 자외선 차단제 제품에 함유돼 있다. 오·폐수와 수영객을 통해 바다로 들어가는 이 물질은 어린 산호의 백화현상을 초래하는 것으로 알려져 있다. 금지 법안에 주지사가 서명하면 오는 2021년 발효될 전망이다.

세균·바이러스·곰팡이도 공격한다

지난해 태평양 괌에서 촬영한 백화현상. 지난 1월 미 해양대기국(NOAA)가 공개했다. 20~30년 전에 비해 백화현상 피해 면적이 4배나 확대됐다. [AP=연합뉴스]

해양 세균인 비브리오 콜랄릴리티쿠스(Vibrio coralliilyticus)는 세균은 수온이 27도를 넘어서면 산호를 공격해 병을 일으키고, 백화현상을 초래하는 것으로 확인되고 있다.
이 세균은 온도가 상승하면 단백질 분해 효소나 독소 등을 더 많이 만들어 병원성(virulence)이 강해진다는 것이다.

비브리오 실로이(V. shiloi) 세균도 마찬가지다. 바닷물 온도가 높아지면 산호충 표면의 특정 수용체(receptor)에 부착, 표피를 뚫고 들어갈 수 있게 된다. 세균은 그 속에서 증식하며 독소를 분비해 공생 조류인 주산텔라의 광합성을 방해하고, 그 세포를 녹여버리는 것으로 나타났다.

세균이 아닌 바이러스나 곰팡이가 공생 조류를 공격하는 사례도 발견됐다. 하지만 바이러스가 세균을 공격, 오히려 산호초를 살리는 사례도 있다.

불가사리나 대형 조류가 자라는 것도 산호에게는 위협이다. 일부 산호는 대형 조류가 자라면 화학물질을 방출, 주변의 물고기가 해조류를 먹어치우도록 하는 전략을 구사하기도 한다.

호주 대산호초 91%가 몸살

헬기에서 내려다본 호주 대산호초 군락. 한반도보다 더 큰 면적이어서 그 끝이 보이지 않을 정도로 넓고 길다. [중앙포토]

길이가 2300㎞에 이르는 호주 북동 해안의 대산호초는 3000여개의 작은 산호초와 600여 개의 섬을 포함하고 있다.
유네스코 지정 세계자연유산인 이곳의 면적은 34만8000㎢(남한의 약 3.5배)다. 1500여종의 물고기와 4000여종의 연체동물이 서식하는 생태계 보고(寶庫)이기도 하다.

지난해 호주의 국립 산호초 백화현상 조사 태스크포스팀의 조사 결과, 대산호초의 91%가 백화현상으로 몸살을 앓고 있었다.
과거 대산호초의 40%에서 백화현상이 나타났는데, 엘니뇨가 이어지면서 2016년 30%, 2017년 20%가 추가로 백화현상을 나타냈다는 것이다.

이런 식이면 대산호초는 2021년 이후에는 손을 쓸 수도 없는 상황이 될 것이라는 우려도 나온다.

세계에서 가장 큰 산호초 지대인 그레이트 배리어 리프. 스노클링, 스쿠버 다이빙을 하며 형형색색의 산호와 열대어를 감상할 수 있는 관광자원이지만 백화현상이 확대되면서 관광산업도 타격을 입고 있다. [중앙포토]

다른 지역에서도 백화현상이 나타난다. 일본 오키나와에서 가장 큰 산호초는 75%가 백화현상으로 죽은 것으로 보고됐다. 동남아의 경우 95%가 위험에 처해 있다.
몰디브의 경우도 60% 이상이 피해를 보고 있다. 카리브 해의 산호초도 건강한 상태를 유지하는 것은 10% 미만이라는 보고도 있다.

이에 따라 이미 전 세계 산호초의 70%가 피해를 입은 상황에서 2050년에는 대부분의 산호초가 위험에 처하게 되고, 2100년이면 모든 산호초가 사라질 수도 있다는 경고가 나온다.

전문가들은 산호초 1㏊의 경제적 가치는 연간 3만6800 달러에서 213만 달러에 이르고, 전 세계적으로는 연간 1720억 달러(약 184조 원)에 이르는 것으로 추산하고 있다.

지금처럼 지구온난화가 계속될 경우 2100년에는 백화현상으로 인한 어업 피해가 연간 490억~690억 달러에 이르겠지만, 온실가스 배출량을 줄인다면 140억~200억 달러로 줄일 수 있다는 연구 결과도 있다.

많은 돈 들지만 보호하는 게 이익