산호초 (coral reefs)가 죽으면 무엇이 그들을 대체할까요?

이는 조금 부적절하게 느껴지는 질문입니다. 일부 사람들이 “바다의 열대 우림”이라고 부르는 산호초의 지속적인 감소는 현대 인류의 큰 부끄러움 중 하나입니다. 서식지 훼손 및 기후 변화에 대해 생각해보고, 산호를 보호하기 위해 많은 노력을 기울일 수 있습니다.

그러나 어떤 것도 이미 많은 산호초가 파괴되어 왔다는 사실을 바꿀 수는 없습니다. 기적이 없다면, 더 많은 것들이 계속 사라질 것입니다. 이런 상황에 직면한다면, 사람들이 비극적인 상황을 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다. 우리는 심지어 보물을 찾을 수도 있습니다.

뉴질랜드 산 빅토리아 대학교의 생태학자인 제임스 벨 (James Bell)은 “우리가 산호가 세계 곳곳에서 계속 감소하고 있는 것을 보고 있는 중에, 다른 것들이 그 산호들이 차지했던 공간을 차지하고 있습니다”고 말했습니다.

몇 년 전 벨과 동료들은 기존에 알려진 지혜처럼 이전에 산호초였던 곳이 조류 (algae)가 지배하는 수중의 불모지가 되지 않을 수도 있다고 제안했습니다. 그러한 현상은 일부 지역, 특히 카리브 지역에서 발생하지만 산호초가 죽은 뒤의 암초 (reefs)는 때로는 조류가 우점하는 수중의 불모지가 아닌, 다른 궤도를 따라간다는 것입니다. 산호가 죽어도 해면동물 (sponge)가 번식합니다. 즉 산호초는 해면초 (sponge reefs)가 됩니다.

대부분의 사람들은 부엌 싱크대에서 해면동물을 알지만 실제로 해면동물문 (Porifera)은 5,000~10,000 종을 포함합니다. 산호와 마찬가지로 그들은 동물이며, 고대의 생명체들의 진화 나무 (evolutionary tree)에서 유래했습니다. 그리고 화석 기록에 따르면 지구의 해양이 2억년 전에 따뜻해지고 산성화되었을 때, 해면초가 실제로 산호초를 대체했습니다.

현재의 온난화는 훨씬 더 빠르게 일어나는 일이긴 하지만, 브라질 해안과 인도네시아의 술라웨시 섬에서 비슷한 일이 일어났습니다. 해면동물은 놀라울 정도로 탄력적입니다. 그 이유는 벨과 다른 연구자들이 이번 봄에 유명 논문 저널인 Global Change Biology에 투고한 논문에 적혀있는데요. 해면동물의 세포벽에 있는 지질과 지방산이 세포벽에 가해지는 열 스트레스의 영향을 막기 때문에, 해면동물이 놀라울 정도로 탄력적이라는 것입니다.

지난 달 Ecology에서 발표된 연구에서 벨의 연구팀은 앞서 밝혔던 생리학에서 상호 작용으로 이동합니다. 해면초는 산호초처럼 풍부하고 풍요로운 생물들을 지원하지는 않지만, 모호하게 이해된 되었음에도 불구하고 여전히 많은 생물들에게 서식처를 제공했습니다. 산호초는 열대우림에 비교되었는데요. 해면초가 열대우림 정도까지는 아니라고 하더라도, 적어도 숲일지도 모릅니다.

연구자들은 암초가 제공하는 상호 작용들을 모델을 이용해 모사해보았습니다: 탄소와 다른 영양소의 흐름, 산호에 적응했던 생물 종에서 해면에 적응한 생물 종으로의 전환 등을 모사해본 것이지요. 모델이 해면초를 둘러싼 모든 복잡성과 불확실성을 포착할 수는 없지만, 몇 가지 주요한 패턴을 강조할 수 있었습니다. 해면동물은 입에 달려있는 필터를 이용해 먹이를 먹는 동물 (filter-feeder)로서, 그들이 흡수 및 방출하는 물에서 유기 물질을 분해합니다. 결과적으로 다른 생물들이 먹을 수 있는 물질은 적지만, 해면동물 역시 분해되어 다른 생물체가 먹을 수 있는 찌꺼기가 됩니다.

해초는 해면초 사이에서 번식할 수 있으며, 그 해초의 존재는 해면동물이 형성되는 죽은 산호 잔해물의 침식을 늦추게 됩니다. 그러나 결국 수십 년 또는 수세기에 죽은 산호의 잔해물은 무너질 것입니다. 해면동물은 계속 성장하겠지만, 산호에 의해 제공되던 구조적인 복잡성, 더 많은 생물들을 위한 틈새와 구멍는 사라질 것입니다. 그렇게 산호 없이 남게 된 암초들은 어떤 생물종들이 살 수 있도록 지원해 줄 것인가? 그리고 얼마나? 이들은 이에 대해 공개적으로 질문합니다.

벨은 생존하는 산호초를 보호하고 새로운 해면초를 연구하는 것, 둘 다가 모두 중요하다고 말합니다. 그는 또한 산호가 자라는 깊이보다 더 아래에 해면초가 존재한다고 지적했습니다. 산호가 감소함에 따라 해면초 군집이 더 높은 곳으로 이동할 가능성이 있습니다. 그들은 미래의 씨앗을 포함할 수도 있습니다. “그래서 우리는 이 해면초들도 보호해야합니다. 그리고 어떻게 작동하는지 이해하는 데 더 많은 시간을 쏟아야 합니다.”라고 벨은 말했습니다.

이 기사의 원문인 ‘As corals decline, a new kind of reef emerges (2018.11.28)’은 Anthropocene에 있습니다(http://www.anthropocenemagazine.org/2018/11/sponge-reefs/)

이 연구의 원문인 ‘“Elucidating the sponge stress response; lipids and fatty acids can facilitate survival under future climate scenarios (Bennett et al., 2018)’은 Global Change Biology에 발표되었습니다. (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/gcb.14116)

이 연구의 원문인 ‘Climate change alterations to ecosystem dominance: how might sponge-dominated reefs function? (Bell et al., 2018)’은 Ecology에 발표되었습니다. (https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/toc/19399170/99/9)