산업과 건강에 큰 위협요소로 대응 필요
기후변화에 관한 정부간 위원회(IPCC)도 작년 말 스페인 발렌시아에서 제27차 총회를 열고 지구온난화가 급속도로 진행되고 있다는 내용의 보고서를 채택했다.
IPCC가 채택한 보고서는 지구온난화로 인한 인류의 피해가 불가피하고 일부 종은 멸종될 위협에 처해 있다고 경고했으며 이산화탄소 수준이 2020년까지는 떨어지기 시작해야 한다고 강조해 특히 해양 생태계는 이로 인해 가장 큰 타격을 받을 것 이라고 밝혔다.
우리나라 주변지역도 이러한 경향이 나타나 국립수산과학원의 조사결과에 따르면 1968년부터 2004년까지 37년간 한반도 주변 해역이 심각한 수온 상승에 직면해 있어 동해의 경우 37년간 0.91도 상승했고 남해와 서해 역시 같은 기간 각각 0.93도와 0.9도 상승한 것으로 나타났다.
또한 수온은 매년 약 0.2∼0.3도씩 상승하는 양상을 보였고 최근 들어 상승폭이 더욱 커지고 있어 최근 9년간 한반도 주변 바다는 0.71도나 수온이 상승했고 바닷물의 수위도 연간 6.6㎜씩 상승하고 있는 결과가 나타났다.
전문가들은 이러한 예로 수년째 조기 풍어가 이어지고 있는 신안 흑산도를 예를 들어 수온상승과 직접 관련이 있으며 이 같은 현상이 지속될 경우 2100년이면 한반도 주변 해수면이 현재에 비해 1m 정도 상승할 가능성이 높다는 결과를 내 놓았다.
이는 우리나라의 해양생태계가 점차 온난 지역화 되어가고 있을뿐더러 이에 적응하지 못하는 일부 수종이 이동하거나 사멸할 수 있어 전통적인 풍습과 산업 등 사회 전반에 걸쳐 큰 변화를 예고한다는 점을 시사하고 있다.
수온상승, 해양생태 변화에 직타격
수온이 상승하면서 바다 생태계도 급격한 변화에 직면해 있어 최근 31년간 한반도 주변 해역에서의 명태 어획량은 1980년대 중반 이후 급격히 줄어들다 최근에는 거의 잡히지 않고 있다.
식탁에 오르고 있는 명태의 대부분은 원양어업이나 수입에 의한 것인 반면 같은 기간 난대성 어종인 오징어의 어획량은 가파르게 상승하고 있다.
80년대 한대해역으로 분류됐던 동해에는 최근 아열대 부근에 서식하는 초대형 노랑가오리가 잡히기도 하고 역시 아열대 어종인 보라문어와 흑새치 등도 자주 잡히는 실정이다.
또한 제주도 부근의 특산품이었던 자리돔은 독도 부근에서 이미 터를 잡고 살아가고 있는 것으로 확인되고 있기도 하며 지난 여름 대량으로 출현해 골칫거리였던 대형 해파리 역시 수온상승과 관련이 있다는 분석이다.
이는 주로 남중국해나 동중국해 해역에서 대량으로 출현하는 아열대성 대형 해파리인 노무라입깃해파리가 남해에 떼를 이뤄 나타나고 있는 것으로 해조류의 피해도 가시화되고 있어 바다 사막화로 불리고 있는 ‘갯녹음’ 현상도 갈수록 심각해지고 있다.
1990년대 제주 남부 지역에서 처음 발견된 갯녹음 현상은 10여년 만에 제주 전 지역으로 확산됐으며 또 그동안 갯녹음이 발견되지 않았던 남해안 지역인 여수 지역에서도 수백㏊가 피해를 입은 것으로 집계되고 있다.
수온이 갈수록 올라가면서 해조류의 변화도 많아져전남 연안에서 대규모로 양식되고 있는 김은 이미 서해안에서도 양식되고 있으며 자연산 김의 생산량은 갈수록 줄어들고 있어 이 상태가 지속된다면 남해안에서의 김 양식이 불가능해질 것이라는 의견도 조심스럽게 제기되고 있는 상황이다.
사정이 이렇지만 바다생태계에 대한 관심은 육지에 비해 덜하다. 각종 변화가 눈에 띄지 않는데다 축적된 자료의 부족도 관심이 멀어지게 하는 한 요인으로 바다생태계의 변화는 육지보다 막기도 힘들다.
수온 변화를 따라 이동하는 어류들을 막을 방법이 없기 때문으로 이미 환경이 변해버린 한반도 주변 바다에 대한 정확한 조명은 그래서 더욱 중요하다는 의견이다.
온난화로 해양생태 붕괴, 세계규모
세게 다른나라에서도 해양 생태계는 큰 변화에 직면하고 있어 최근 유럽 과학 재단의 해양 연구 보고에 따르면 유럽의 해양생물 종들은 지구 온난화의 영향을 받고 있는 것으로 밝혀졌다.
대서양의 해양생물들은 전통적으로 북극 생물들이 살던 북쪽에 서식하기 시작했으며 아열대 지방 해양생물들은 예전 온대기후 해양생물들이 서식했던 남쪽으로 이동하고 있다.
네덜란드 왕립 해양연구소의 해양생태학자인 카차 필립파르트 박사팀이 2년에 걸쳐 진행한 이번 연구는 북극해, 바렌츠 해, 발트 해 등 유럽해양에서 기후변화가 주는 영향에 대해 기술하고 있다.
이 연구에서는 북극의 북부와 바렌츠 해의 해빙 두께가 줄어들면서 해양생물계에 뚜렷하게 기온 변화를 일으켰다고 보고 있다. 물질과 에너지의 순환이 활발하게 일어나는 개방계인 유럽해양에 관한 이번 연구는 기후변화가 앞으로 해양생물의 북쪽 이동에 어떻게 영향을 미칠 지에 대해 설명하고 있다.
식물성 플랑크톤에서부터 해양 포유류와 바다 새에 이르는 생물분포의 변화는 북극에 외래 종의 정착을 몰고 와 북극 토착생물들의 감소나 멸종을 야기할 수 있다는 것이 이 연구의 분석이다. 또한 발트 해를 민물화 시키고 있는 강물 유출이 증가하면서 민물 생물이 발트 해로 유입되고 있다.
미래를 위해 유럽과학재단은 과학자들이 각 국에서 측정된 범 유럽 연차 보고 자료를 활용, 해양환경 정보를 수집, 저장, 분석하기 위해 단결된 노력을 보여야 한다고 주장했다. 또한 기후변화가 유럽 해양생태계에 미치는 영향의 정도와 특성을 파악하기 위해 지속적인 관찰과 신기술을 이용한 해결책 마련도 필요할 것이라고 밝혔다.
온난화 뿐만 아니라 바다의 산성화도 해양생태를 위협하는 큰 요인중 하나다.
독일 지구변화 자문위원회의 슈테판 람스토르프 교수는 ‘미래의 바다-온난화,수면 상승,산성화’라는 제목의 연구보고서에서 “이산화탄소 배출량의 3분의 1이 바다에 흡수돼 급격한 산성화가 진행됐다”며 “바다의 산성화는 해양 생태계의 가장 큰 위협”이라고 주장했다.
그는“현재 해양 산성화 문제는 1970년대의 산성비 사태와 유사하다”며 “해양 산성화가 먹이사슬에 근본적인 변화를 일으키고 있어 어획량과 산호초가 피해를 입을 것”이라고 덧붙였다. 람스토르프 교수와 함께 보고서를 작성한 한 전문가는 “해양 산성화는 현재 인류가 이용하고 있는 수산자원을 사용 불가능한 상태로 만들 것”이라고 우려했다.
람스토르프 교수는 또 “지구 온난화로 인한 해수면 상승으로 향후 70년내 더욱 빈번한 폭풍우가 발생할 것”이라며 “이는 지구촌의 2억명을 위협하게 될 것”이라고 경고했다.
전문가들은 지난 한세기 동안 지구 평균 온도가 최소 1도 이상 상승한 원인이 이산화탄소 메탄 등 온실가스에 있다고 지적하며 각국이 1997년에 체결한 교토 의정서에 따라 온실가스 감축에 노력을 기울일 것을 요청했다.
생태기반인 산호도 감소위기
산호는 세계적으로 주로 열대 지방에 모여 산다. 그리고 산호는 겹겹이 쌓여 산같이 수백 미터 깊이를 이루는데 이것을 산호초라 한다. 산호는 해양 생태계에서 가장 생산성이 높은 곳이라 ‘바다의 열대 우림’이라고도 부른다. 산호는 공생 조류에게 집을 제공하는데 1세제곱센티미터에 100-200만 마리가 한 마리의 산호 속에 들어 있다.
이들은 엽록체를 갖는 간단한 구조로 되어 있고 산호 속에서 질소, 탄산칼슘, 인산, 이산화탄소를 흡수해서 광합성을 하며, 대신 산호한테 필요한 60퍼센트의 탄수화물과 산소를 공급한다. 다시 말해, 산호가 광합성 재료를 모두 공급하고, 식물인 공생 조류들은 산호에서 받은 재료로 광합성을 해서 필요한 만큼 물질 대사에 쓰며, 일부는 산호한테 되돌려 주는 공생을 한다는 뜻이다. 그런데 산호는 단독 생활을 하지 않고 군체를 이루는 것이 큰 특징으로 그들이 죽고 또 생기고 하여 바다 밑에 ‘산’을 만든다.
열대 우림 지대에 많은 동식물이 어우러져 떼 지어 살 듯이, 바다의 숲인 산호초에는 산호의 천적 불가사리와 산호 먹이인 플랑크톤이나 작은 새우가 모여들어 산호와 생태적인 연계를 갖고 살아간다. 또한 해파리, 성게, 오징어, 해삼, 말미잘, 해면, 패류, 물고기 등이 집이나 은신처로 삼고 모여 살아간다.
무엇보다 산호초에서 산호들이 표백화(漂白化)되어간다는 것이 문제인데, 여러 가지 원인으로 공생 조류가 빠져 나가고(죽고), 탄산칼슘만 남아서 산호가 하얗게 되었다는 것이다.
산호를 연구하는 학자들은 표백화 현상의 원인을 이렇게 말하고 있다. 열대 해역이 엘리뇨현상으로 수온이 섭씨 2-3도나 상승하여 여러 가지 병이 생기고 오존층의 약화로 자외선 양이 증가하였다. 여기에 염도의 변화, 빛의 부족, 침전물 증가라는 현상까지 겹쳐 바다에 큰 충격이 가해지는데, 이로 인해 산호의 표백화가 일어난다는 것이다.
수온 상승이 가장 큰 원인으로, 이로 인해 스트레스를 받은 산호는 양분(질소, 인산 등)을 공생 조류에게 적게 주게 된다. 그래서 배고픈 조류는 살터를 버리고 산호에서 빠져 나가 버리는데, 이런 과정이 진행되면서 죽은 조류들이 숙주인 산호에게 독성분을 분비하여 생물체를 노화시키고, 세포를 죽이는 세포 대사 산물인 산호 자유기(유해 산소)까지 발생시킨다. 또한 열에 대한 저항성을 갖는 단백질도 변하게 되는데, 이런 이유 등으로 산호는 표백화를 거쳐 죽어 간다는 것이다.
전문가들은 바다 생태의 토대가 되는 산호가 없어진다면 표흥 바다의 생태계는 붕괴될 수 밖에 없을 것 이라고 경고하고 있다.
생태붕괴 방지 신기술도
철저한 해양오염물질 관리 필요
해양오염을 일으키는 원인들은 매우 광범위하고 다양하다, 이러한 물질중에는 빠른 시간내에 해양생물에의 유해성이 나타나는 것도 있지만, 환경호르몬과 같이 상당한 시간이 경과한 후에 생태계에 치명적인 영향을 미치는 경우도 적지 않다.
따라서 전문가들은 해양오염을 방지하기 위해서는 우선 폐수등이 처리되지 않고 바로 바다로 유입되는 일을 막는 하수처리장 등 기초시설의 확충이 시급히 이루어져야 하며 해양에 유입되는 물질들의 유해성에 대한 지속적인 조사 실시 및 유해물질에 대해서는 제조ㆍ판매ㆍ사용을 제한하는 조치가 있어야 한다고 주장한다.
생활하수의 주 오염물질은 음식찌꺼기, 합성서제, 분뇨 등이다. 생활하수 발생량을 보면 부엌 36%, 화장실 30%, 목욕탕 23%, 세탁 11%로 이중 부엌에서 나오는 음식찌꺼기가 가장 많은 유기물을 포함하고 있어 해양으로 배출되는 경우 해양생태계의 영양염 농도를 과다하게 증가시켜 부영양화를 일으킨다.
농약 및 농축산 폐수는 독성물질을 포함하거나 고농도 유기물을 포함하고 있어 수질을 악화시키는 원인이 되고, 이 물이 해양으로 유입되면 독성물질 생태계 축적 및 부영양화와 적조의 원인이 된다.
산업폐수는 화학적산소요구량(OOD)과 부유물질 농도를 증가시키고, 고농도의 독성물질을 포함하기 때문에 생물체를 치사시킬 확률이 크다. 따라서 철저한 관리를 하지 않을 경우 심각한 피해를 입을 수 있다.
기름 유출사고는 다량의 기름이 제한된 해역에 한꺼번에 배출됨으로써 그 피해가 집중적이고 즉각적이며, 각종 생산활동이나 여가활동에 심각한 피해를 주는 경우가 많다, 유조선사고, 각종 선박사고, 유류 저장탱크와 송유관으로부터의 기름유출 등이 오염의 주요 원인이다. 우리나라 연안의 기름오염 사고는 매년 증가하는 추세에 있는데 1995년 7월에 전남 여천군 앞바다에서 태풍의 영향으로 좌초된 유조선 씨프린스호 기름유출사고는 전 국민에게 해양기름 오염의 심각성을 일깨워 준 사건이었다.
기름이 바다에 유출되면 바람이나 조류의 흐름을 타고 넓은 지역으로 빠르게 확산된다. 확산되는 기름은 해수표면에 퍼져 해류, 조석, 바람의 영향으로 이동한다. 그중 용해성분은 해수로 녹아들고 휘발성분은 대기중으로 증발한다. 휘발성분이 날아가고 점성이 높아진 기름은 50∼80%정도의 수분을 함유하는 갈색의 끈적끈적한 에멀젼을 형성하고 이것은 방제작업을 할 때 큰 장애가 된다. 기름은 기름분해 능력을 가진 박테리아나 균류들에 의해 일부 분해되기도 하는데 독성을 지닌 방향족탄화수소들은 거의 분해되지 않고 해수나 퇴적물 속에 잔류한다.
기름유출 사고가 일어나면 다양한 방제방법이 사용되는데 물리적 방법으로는 기름의 확산을 막기 위해 오일펜스를 설치한 유회수기를 이용해 수거하거나 현장에서 태워버리기도 하며, 흡착제 또는 흡착포를 이용해 기름을 걷어내거나 기름 고형제를 뿌린 후 회수하는 방법도 있다. 화학적 방법으로는 유처리제를 이용해 기름을 세분화해 분산시키는 방법이 있다. 이 모든 방법들을 효과적으로 사용하기 위해서는 긴급한 상황에 적절히 대응할 수 있는 방제장비와 전문기술진을 확보해야 한다.
바다에 유출된 기름은 해양생물에게 많은 영향을 준다. 해양포유류, 바다새, 해안서식 동ㆍ식물은 기름이 묻거나 기름에 함유된 유독성분으로 인해 치명적인 피해를 입는다. 해수중의 식물성 플랑크톤은 일시적으로 생산력이 떨어질 수 있으며, 동물성 플랑크돈이나 어란, 치어 등도 생활에 장애를 받게 된다. 오염물질을 피해 유영할 수 있는 어류의 경우에도 용해 또는 확산된 기름성분을 흡수하거나 섭취함으로써 간이나 쓸개에 기름의 분해산물이 농축된다. 개펄이나 습지는 기름이 퇴적물 속으로 스며들어 장기간 잔류하게 되므로 기름오염에 가장 취약하며, 이곳에 서식하는 해양생물들은 수년에서 수십년 동안 영향을 받을 수도 있다.
한반도 어류수종도 변화
국내 수산시장이 온난화 신드롬에 휩싸이고 있다.
실제로 한반도 연안의 수온은 지금도 조금씩 계속 오르고 있다. 국립수산과학원 해양연구팀이 최근 발표한 자료에 따르면 39년간 한반도 주변해역(1968~2006년)의 평균 표층수온은 약 0.93℃ 상승한 것으로 나타났다. 해역별로 보면 동해는 0.80 ℃, 남해는 1.04 ℃, 서해는 0.97 ℃ 상승했다. 또한 전 지구의 평균 및 북태평양 평균 표층 상승률보다 한반도 주변 해역의 수온 상승률이 매우 높게 나타났다.
지구온난화로 인한 해양생태계의 변화는 바다 안에서 일어나기 때문에 알아채기가 힘들다. 하지만 작은 변화에도 민감한 반응이 일어나는 것이 해양생태계이기도 한다.
특히 어류의 경우 수온의 변화에 대단히 민감하다. 어류는 종마다 서식과 산란에 알맞은 적정 수온 범위를 가지고 있다. 해양어류는 수온의 변화에 따라 이동하는데 원양성 어류와 같이 이동능력이 좋은 생물은 지구 온난화가 진행됨에 따라서 분포가 달라질 가능성이 높다.
이미 한반도 해역의 어종은 변화를 보이고 있다. 한반도 주변 주요 어종에 대한 자원 동향을 분석한 결과 명태 및 도루묵 등 한류성 어종은 감소 추세가 뚜렷하게 나타나고 있는 반면 오징어, 고등어, 꽁치 등 난류성 어종은 증가하는 추세를 보였다. 뿐만 아니라 난류성 어종의 조업 시기가 겨울까지(1~2월) 지속되는 현상도 나타났다.
또한 최근 한국 연근해에서 아열대성 생물의 출현이 잦아지기 시작했다. 흑새치, 돛새치, 보라문어, 제비활치류, 붉은바다거북, 고래상어 등 아열대ㆍ열대 지방에서 서식하는 바다 생물들이 우리나라 어부들의 그물에 걸려 올라오고 있다.
비단 어류 뿐 아니라 해조류도 온난화로 인한 변화를 겪고 있다. 다시마 등의 크기가 줄고 서식지도 점점 수심이 깊은 곳으로 내려가고 있다. 이와 함께 수온 상승은 양식어장의 기초 생태계 및 식생도 변하게 만들어 양식 해역의 변화를 불러올 가능성이 농후하다. 해조류의 경우 남해안에서 동ㆍ서해안 북쪽해역으로 이동하거나 어장이 축소될 가능성이 높다. 양식 생물 역시 한대 및 온대성 품종인 해조류, 전복, 멍게 등 보다는 아열대성 생물인 돔류, 능성어, 참다랑어, 흰다리새우 등의 양식이 증대될 것이다.
국립수산과학원 서영상 박사는 “기후변화에 따른 수산자원의 예측 모델 개발이 시급하고 이를 통해 생태계 변동에 따른 수산업 구조를 조정해 나가야 한다”고 지적했다. 또 “양식생물 기초 생리대사의 특성을 조사하고 양식어장 환경 및 생태계 변화 조사를 기반으로 기후변화 대응 새로운 양식 품종 및 기술을 개발해나가는데 힘을 기울여야한다”고 강조했다.
기후변화로 인한 해양자원의 변동은 이미 어쩔 수 없는 현실이라는 것이 관계자들의 공통된 견해로 이에 따른 국내 수산시장의 변화 역시 당연한 수순으로 받아들여지고 있다.
우리나라도 적극 대처 나서
한편 우리나라도 본격적으로 해양생태계를 지키기 위한 활동을 시작해 지난달 초 포스코는 외교통상부 브리핑룸에서 이은 해양수산부 차관과 정준양 사장 등 관계자들이 참석한 가운데 온실가스(CO2) 저감 기술개발 및 적응정책 추진을 위한 양해각서를 체결했다.
앞으로 포스코와 해양수산부는 해양에서의 이산화탄소 저장 기술개발, 해양 기후변화 적응 대책, 기후변화 관련 해양정책 마련과 국제활동 등 여러 분야에서 상호 협력활동을 펼치게 된다.
이를 위해 온실가스 분리와 저장에 필요한 기술개발과 해양 환경복원 등 기후변화 적응사업들을 발굴, 추진해 나가고, 해양수산부는 이를 성공리에 추진할 수 있도록 정책과 지원 제도를 마련해 나갈 계획이다.
해양수산부가 해양 기후변화 대응을 위해 기업과 함께 추진키로 한 것은 이산화탄소 분리, 에너지 회수 등 온실가스 배출 저감을 위한 혁신 기술과 설비, 환경 연구시설과 전문가 등을 민간기업들이 갖추고 있기 때문이다.
이번 양해각서 체결로 포스코와 해양수산부는 한국해양연구원·포항산업과학연구원(RIST)·한국지질자원연구원·포스텍(포항공대, 총장 백성기)과 협력해 이산화탄소를 분리한 후 바다로 운송, 해저에 저장하는 관련 기술개발에 나설 방침이다.
이와 함께 수온 상승 등 지구온난화로 훼손된 해양 생태계를 복원하기 위해 철강 슬래그로 만든 인공어초(人工漁礁)로 바다 숲을 조성하고, 여기서 자란 해조류를 이용해 온실가스를 흡수하고 바이오 에너지로 활용할 수 있는 기술도 개발해 나갈 계획이다. 이로써 포스코와 해양수산부는 온실가스 저감을 통한 지구온난화 방지는 물론 해양생태를 복원시키는 데 기여할 것으로 기대하고 있다.
제주도도 파래이상번식 등 해양생태변화에 대처하고 있다.
제주특별자치도는 제주지역의 해양을 지구기후변화로부터 적극 대응하기 위한 방안의 일환으로 올해 1차적으로 해양환경 및 수중생태조사사업과 파래 이상번식 발생원인 및 자원화방안 등 2개 사업을 전국 최초로 관계기관과 협약을 체결하고 본격 추진한다고 밝혔다.
그 동안 바다환경 변화보다는 소득사업 위주로 지원돼 사실상 바다환경에 대한 사업은 뒷전에 말려왔다.
이에 따라 제주자치도는 타 시ㆍ도에 앞서 바다환경을 보호하기 위해 특수시책사업으로 이번 사업을 추진키로 하고 제주연안의 어촌계 마을어장 127건, 1만4431㏊를 대상으로 어장환경실태 및, 종분류(산호, 어류, 패류, 해조류, 기타 저서동물) 등을 실시할 방침이다.
또한 조사된 내용을 토대로 수중생태계 생물지도를 작성할 계획이다.
제주자치도는 우선 지방비 1억원을 확보해 국립수산과학원 제주수산연구소와 협약체결 8개소, 800㏊를 대상으로 조사를 실시하고 있다.
더불어 제주연안에 다량으로 번식하고 있는 파래이상번식 원인규명 및 자원화방안에 대해서도 지방비 8천만원을 투자해 제주하이테크진흥원과 협약체결해 추진하고 있다.
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