[이미디어= 황원희 기자] 석탄 연소와 철강 제조 등 산업 활동에서 배출된 철분이 북태평양 생태계에 영향을 미치고 있다는 연구 결과가 나왔다. 해당 연구는 미국 국립과학원 회보(PNAS)에 최근 게재됐다.

하와이대학교 마노아 캠퍼스의 해양학과 닉 호코(Nick Hawco) 조교수가 이끄는 연구팀은, 산업 공정에서 발생한 철이 하와이 북쪽에 위치한 북태평양 전이지대(North Pacific Transition Zone)의 식물성 플랑크톤 생장과 생태적 균형을 변화시키고 있다고 밝혔다.

철은 질소, 인 등과 함께 해양 미세조류인 식물성 플랑크톤의 생장에 필수적인 영양소다. 인간 활동에서 배출된 철분은 대기를 통해 먼 거리로 운반된 후, 강수 등을 통해 해양에 유입될 수 있다. 이전에도 산업 철이 북태평양 해역에서 발견된 바 있지만, 그 생태학적 영향은 명확히 밝혀지지 않았다.

호코 교수팀은 여러 차례의 해양 탐사를 통해 물과 식물성 플랑크톤 샘플을 수집하고, 해류와 계절별 해양 혼합 등을 분석했다. 특히 산업 철의 고유한 동위원소 서명을 추적해 철의 기원을 분석하는 방식으로 연구를 진행했다.

연구 결과에 따르면, 봄철 북태평양 전이지대의 식물성 플랑크톤은 철 결핍 상태에 놓여 있으며, 이 시기에 철 공급이 증가하면 플랑크톤의 대규모 개화가 촉진된다. 하지만 이는 동시에 다른 영양소의 고갈을 앞당겨 계절 후반에 플랑크톤 수가 급감하는 결과를 초래한다.

호코 교수는 “이번 연구는 인간이 발생시킨 오염이 수천 마일 떨어진 해양 생태계에까지 영향을 미칠 수 있다는 점을 보여준다”며 “철분의 동위원소 서명이 실제로 그 기원이 산업임을 지목하고 있다”고 설명했다.

북태평양 전이지대는 저영양 열대 해역과 고영양 온대 해역을 구분하는 해양 생태 경계선이다. 연구팀은 이 경계선이 철분 유입과 해양 온난화의 영향으로 점차 북상하고 있다고 진단했다. 이에 따라 플랑크톤이 풍부한 해역도 점차 하와이에서 멀어지고 있는 것으로 나타났다. 따라서 연구진은 철이 해양 먹이 그물의 기초에 영향을 주면서, 어업과 해양 생물 다양성에도 장기적으로 영향을 미칠 수 있을 것으로 보고 있다.

연구팀은 향후 산업 및 자연 유래 철분 공급의 변화를 감지하고 해양 생태계에 미치는 영향을 분석하기 위한 새로운 기술도 개발 중이다. 이를 통해 변화하는 철분 공급이 해양 생물군에 미치는 영향을 정밀하게 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

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