기후변화로 북극해 간 태평양 생물들 “가을 문턱은 넘지 못했다”

태평양 외래종 북극 유입 가속…여름에 늘고 초가을에 급감
개체 수 늘어도 에너지 밀도는 하락…북극 먹이망 불안정성 경고

▲서북극해에서 채집한 태평양 동물플랑크톤. (사진제공=극지연구소)

기후변화로 수온이 오르며 태평양에 살던 생물들이 북극해로 유입되고 있지만, 정착까지 이어지기는 쉽지 않다는 연구 결과가 나왔다. 여름에 늘어난 외래종이 초가을로 접어들며 급격히 사라지면서 북극 생태계가 불안정한 계절 전환을 겪고 있다는 분석이다.

극지연구소는 서북극해 동물플랑크톤 군집이 여름에서 가을로 넘어가는 시기에 급격한 변화를 보인다고 밝혔다. 태평양에서 넘어온 종들이 환경 변화에 적응하지 못해 소멸하고 소형종 중심으로 재편되는 현상이 반복된다는 설명이다.

이번 연구는 극지연구소 양은진 박사 연구팀이 홋카이도대학교와 공동으로 수행했다. 연구진은 2008년부터 2021년까지 14년 동안 우리나라 쇄빙연구선 아라온호와 일본 연구선 미라이호가 서북극해에서 확보한 해양 환경 자료를 분석했다.

분석 결과 여름철인 8월에는 태평양 바닷물 유입과 함께 태평양 종이 뚜렷하게 증가했다. 특히 2017년과 2021년에는 난류성 삿갓조개 유생이 북극 중앙해역까지 확장되는 모습도 관찰됐다. 그러나 이런 변화는 9월 초 초가을에 접어들며 빠르게 수그러들었다. 수온과 먹이 환경 변화에 민감한 외래종들이 북극의 급격한 환경 전환을 견디지 못해 정착에 실패했음을 시사한다.

연구진은 개체 수 증가가 곧바로 생태계의 안정으로 이어지지 않는다는 점에도 주목했다. 태평양 종 유입으로 개체 수는 늘었지만, 북극 생태계의 실제 에너지 밀도는 오히려 낮아질 수 있다는 것이다. 유입종들은 북극 고유종보다 몸집이 작고 지방 함유량이 적어 먹이망 상위로 전달되는 에너지 효율이 떨어진다.

논문 제1저자인 김지훈 박사는 서북극해의 불안정한 계절 전환이 북극해 먹이망 전체에 큰 영향을 줄 수 있다고 설명했다. 에너지 효율이 낮은 종들이 우세해질 경우 고열량 섭취가 필수적인 고래나 물범 같은 상위 포식자의 생존에도 차질이 생길 수 있다는 지적이다.

이번 연구는 해양수산부 연구개발(R&D) 사업인 북극해 온난화 해양생태계 변화 감시 및 미래 전망 연구의 일환으로 수행됐다. 연구 결과는 해양학 분야 국제 학술지인 Progress in Oceanography 1월호에 게재됐다.

신형철 극지연구소장은 한일 양국 연구선 자료를 통합해 북극 생태계가 겪는 불안정한 변화를 규명한 첫 사례라고 평가했다. 이어 북극 생태계 생산력 변화 분석은 향후 북극해 수산자원 활용과 관리에 중요한 기초 자료가 될 것이라고 밝혔다.