지구 온난화로 인한 해수면 수온 상승으로 산호초가 체내에 공생하던 공생 조류를 밖으로 배출하면서 고유의 화려한 색을 잃고 하얗게 시들어 죽어가는 백화 현상 원리에 대해 설명해 주세요.

Question

지구 온난화로 인한 해수면 수온 상승으로 산호초가 체내에 공생하던 공생 조류를 밖으로 배출하면서 고유의 화려한 색을 잃고 하얗게 시들어 죽어가는 백화 현상 원리에 대해 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

산호 백화 현상은 수온 상승에 의해 산호와 공생 조류 간의 영양 교환이 끊어지고, 산호가 독성을 띤 공생 조류를 몸 밖으로 쫓아내는 생물학적 자가방어 반응에 의해 나타납니다.

산호는 체내 세포 안에 조잔텔라라는 미세조류와 공생하며 살아가는데, 조잔텔라는 광합성을 통해 산호에 필요한 에너지의 90% 이상을 공급하고, 고유의 색소로 산호의 화려한 색을 만들어냅니다. 산호는 그 대가로 안전한 서식처와 이산화탄소를 제공하지만, 지구 온난화로 해수 온도가 1~2°C만 상승해도 조잔텔라의 광합성 기관이 열 스트레스를 받아 파괴됩니다. 손상된 조잔텔라는 영양분 대신 산호 조직을 공격하는 활성 산소를 과도하게 방출하게 되는데, 산호는 자신을 파괴하는 독성 활성 산소로부터 살아남기 위해 체내에 있던 조잔텔라를 몸 밖으로 강제로 밀어냅니다. 색소를 제공하던 조잔텔라가 빠져나가면, 투명한 산호 생체 조직 아래에 있는 탄산칼슘 성분의 흰색 골격이 겉으로 노출되어 하얗게 변합니다. 백화가 일어난 직후 산호가 바로 죽지는 않지만, 주 에너지원인 광합성 공급망을 잃어 극한의 영양 결핍에 빠져 죽게 됩니다.