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[우수성과] 탄소중립을 위한 실마리, 해양에서 찾다!

2024-04-03

해양플랑크톤 군집 내 높은 탄소보유량 가지는 먹이망 구조 밝혀내

국내 연구진이 해양생태계의 먹이망 구조¹⁾를 통해 탄소중립을 실현할 수 있는 실마리를 찾아냈습니다.

한국연구재단은 정해진 교수(서울대학교)팀이 이끌고, 서울대 강희창 박사, 포항공대 이기택 교수, 전남대 김광용 교수 등이 참여한 국내 공동연구진이 해양 플랑크톤²⁾ 군집 내 높은 탄소보유량³⁾을 가지는 먹이망 구조를 찾아냈다고 밝혔습니다.

탄소중립은 탄소의 발생량과 흡수량이 같아지는 것을 말합니다. 이는 산업 활동으로 발생하는 탄소량을 급격히 감소시킬 수 없다면 흡수를 늘리는 방법으로 균형을 맞춰야 한다는 것을 의미합니다. 이에 대기 내 이산화탄소의 25%를 흡수하는 해양의 역할에 관심이 모아지고 있지만, 전 세계 해양 광합성 생물의 탄소 보유량이 육상 광합성 생물의 1%밖에 되지 않는 것으로 확인되면서 이에 대한 해결책이 요구되는 상황입니다.

(좌) 전 세계 해양의 먹이망 구조 (탄소량 기준) / (우)먹이망 구조 타입별 탄소보유량

연구팀은 해양생태계 먹이망의 근간이 되는 해양플랑크톤 군집 내의 먹이망 구조에 주목, 전 세계 해양에서 채집·분석된 자료를 이용하여 어떤 먹이망 구조가 가장 많은 탄소를 보유하는지를 밝혀냈습니다. 총 6,954개 자료를 분석한 결과 식물플랑크톤의 탄소량이 가장 높은 피라미드 구조가 57%로 제일 많았습니다. 다음으로는 단세포 원생동물플랑크톤의 탄소량이 가장 높은 다이아몬드 구조가 31%로 두 번째로 많았고, 다세포 후생동물플랑크톤의 탄소량이 가장 높은 역피라미드 구조가 13%로 가장 적다는 사실을 최초로 밝혀냈습니다. 아울러 먹이망 구조가 피라미드인 경우에 가장 많은 탄소를 보유한다는 사실도 알아냈습니다.

정해진 교수는 “가장 많은 탄소를 보유하는 먹이망 구조가 식물플랑크톤>원생동물플랑크톤>후생동물플랑크톤의 피라미드 구조로 밝혀졌으므로 식물플랑크톤을 늘리는 방법을 찾아야 한다”며 “무해성 식물플랑크톤의 양을 늘리고 이를 잘 포식하는 원생동물플랑크톤의 양도 늘리는 방법을 찾는다면 해양생태계 내 탄소보유량을 늘리는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했습니다.

제1저자인 강희창 박사는 “어떤 먹이망 구조가 가장 많은 탄소를 보유하는지를 세계 최초로 밝힘으로써 앞으로 해양에 흡수되는 탄소량과 해양 생물 내 탄소보유량을 늘리는데 핵심적인 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다”고 덧붙였습니다.

이번 연구 성과는 세계적 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 12월 16일 게재되었습니다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 해양-육상-대기 탄소순환시스템 연구사업으로 수행되었습니다.

1) 먹이망 구조 : 생태계에서 여러 생물의 먹이 사슬(피·포식 관계)이 그물망처럼 이루어져 있는 먹이 관계

2) 해양 플랑크톤 : 해양 표층 근방에 서식하는 작은 생물들. 해양에서 이산화탄소 흡수의 대부분을 차지하는 식물플랑크톤, 이들을 잡아먹는 단세포성 원생동물플랑크톤, 원생동물플랑크톤을 잡아먹고 어패류의 먹이가 되는 후생동물플랑크톤, 유기물을 분해하는 박테리아성 플랑크톤으로 구성되어있다.

3) 탄소보유량 : 생물의 유기탄소 보유량.

[출처 : 한국연구재단 블로그]

출처 : 한국연구재단