학문
해양 생태계는 수온 변화에 어떻게 반응하나요?
바닷물의 온도가 장기간 또는 짧은 기간 동안 변할 때 해양 생물의 서식 범위와 먹이 관계에는 어떤 변화가 나타나고, 이러한 변화는 생태계 전체에 어떤 영향을 미치게 되는지 의견 부탁드립니다.
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수온 변화는 해양 생물 개별 종의 생리에 직접적인 영향을 미치며, 생태계 전반의 구조와 기능을 재편하게 되는 가장 큰 요인이 될 수 있습니다.
만일 수온 상승이 계속된다면 냉수성 생물은 고위도로 이동하고 난류성 생물이 기존 서식지를 대체하게 됩니다.
또한 해양열파 같은 급격한 변화는 해양 생물에게 적응 시간이 없기 때문에 산호 백화 현상이나 대량 폐사로 이어질 수 있습니다.
그리고 플랑크톤의 번식 시기와 치어의 부화 시기가 불일치해 먹이망 하층부 생존율이 급감하고, 따뜻해진 수역에 아열대성 포식자가 유입되며 기존 먹이사슬과 경쟁 구도가 크게 바뀔 수 있습니다.
외적으로도 수온이 오르면 용존산소량이 줄고 바닷물 층간 혼합이 약해져 빈산소 수역이 확대되고, 해조류 숲과 산호초가 파괴되면서 해양이 이산화탄소를 흡수하는 블루카본 기능이 약화되게 됩니다.
결국 수온 변화는 단순히 특정 어종이 늘거나 줄어드는 문제 뿐만 아니라, 먹이망 전체의 안정성을 깨뜨리는 연쇄적 반응으로 이어질 수밖에 없습니다.
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채택된 답변안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
해양 생태계는 수온 변화에 매우 민감합니다. 수온이 오르면 많은 어류와 플랑크톤이 더 차가운 고위도나 깊은 바다로 이동하고, 산란 시기와 먹이 출현 시기가 어긋날 수 있습니다. 이로 인해 포식자와 먹이의 관계가 바뀌고, 산호 백화나 저산소 현상까지 겹치면 생물다양성과 어업생산성에도 영향을 줄 수 있습니다 .짧은 폭염도 큰 피해를 줄 수 이고, 장기 온난화는 서식지 자체를 바꿀 수 있습니다.
안녕하세요. 해양 생태계는 수온 변화에 상당히 민감하게 반응하는데요, 특히 바다는 단순히 물의 온도만 변하는 것이 아니라 생물의 대사 속도, 번식 시기, 먹이의 이동, 산소 농도, 해류와 영양염의 순환까지 함께 영향을 받기 때문에 수온 변화가 생태계 전체로 연쇄적으로 퍼질 수 있습니다.
먼저 짧은 기간의 급격한 수온 변화가 나타나면 해양 생물은 빠르게 스트레스를 받을 수 있는데요, 물고기나 무척추동물은 대부분 주변 환경의 온도에 따라 체온이 변하는 변온동물이기 때문에 수온이 갑자기 변하면 대사율과 산소 요구량 등이 달라집니다. 예를 들어 갑자기 수온이 올라가면 대사가 빨라져 더 많은 에너지가 필요해질 수 있지만, 따뜻한 물은 차가운 물보다 산소를 적게 녹일 수 있습니다. 따라서 산소 수요는 증가하는데 이용할 수 있는 산소는 감소하는 상황이 발생할 수 있습니다. 특히 고수온이 장기간 지속되면 산호의 백화 현상처럼 생물의 생존 자체에 영향을 주는 경우도 있습니다. 반대로 장기간에 걸쳐 수온이 상승하는 경우에는 해양 생물의 서식 범위가 이동할 수 있습니다. 일반적으로 따뜻한 물을 선호하는 어종은 점차 고위도 지역이나 더 깊은 바다로 이동하고, 차가운 물을 선호하는 종은 서식지가 축소될 수 있습니다. 우리나라 주변 해역에서도 장기적인 해수 온도 변화에 따라 일부 어종의 분포가 과거와 달라지는 현상이 관찰되고 있습니다. 따라서 특정 지역에서 예전에 흔했던 생물이 감소하는 동시에, 이전에는 보기 어려웠던 따뜻한 바다의 생물이 나타나는 일이 생길 수 있습니다.
수온 변화는 먹이 관계에도 상당한 영향을 주는데요, 해양 생태계의 가장 아래쪽에는 식물플랑크톤 같은 1차 생산자가 있는데, 수온과 빛, 영양염의 조건이 변하면 이들의 종류와 생산량이 달라질 수 있습니다. 그러면 식물플랑크톤을 먹는 동물플랑크톤의 개체수와 출현 시기도 변하고, 다시 작은 물고기와 갑각류, 그들을 먹는 큰 물고기와 해양 포유류까지 영향을 받게 됩니다. 게다가 수온은 해류와 용승, 영양염 공급에도 영향을 줍니다. 해수의 온도와 밀도가 달라지면 물이 섞이는 방식이 변하고, 깊은 바다의 영양염이 표층으로 올라오는 과정도 영향을 받을 수 있습니다. 이 때문에 어떤 지역에서는 식물플랑크톤 생산성이 증가할 수 있지만, 다른 지역에서는 오히려 감소할 수도 있습니다. 따라서 수온 상승이 모든 바다에서 똑같은 생태계 변화를 일으키는 것은 아닙니다. 감사합니다.