탄소중립 실마리, 해양에서 찾다

이산화탄소 증가는 지구온난화를 가속하고 있어 전 세계적으로 대기 중 이산화탄소를 줄이는 노력을 경주하고 있다. 인류에 의해 배출된 이산화탄소의 약 25% 정도가 해양에 흡수되고 있다.
전 세계 해양과 육상에서 광합성을 통해 흡수하는 이산화탄소 총량은 비슷하다. 그러나 전 세계 해양 내 광합성 생물의 탄소보유량은 육상 광합성 생물의 탄소보유량의 1% 밖에 되지 않는다. 해양에서는 광합성 생물이 동물에 먹힌 후 동물 몸속에 저장되거나 박테리아에 의해 분해돼 이산화탄소로 방출되기 때문이다.

해양생태계 내에서 광합성 생물->초식동물->육식동물로 이어지는 먹이망 구조가 중요하다. 특히 어떤 먹이망 구조가 가장 많은 탄소를 보유하는지 알아내는 것은 학자들의 오랜 숙제였다.

국내 연구진이 해양생태계의 먹이망 구조를 통해 탄소중립을 실현할 수 있는 실마리를 찾아냈다.


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

탄소중립은 탄소의 발생량과 흡수량이 같아지는 것을 말한다. 이는 산업 활동으로 발생하는 탄소량을 급격히 감소시킬 수 없다면 흡수를 늘리는 방법으로 균형을 맞춰야 한다는 것을 의미한다.

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 상황이다.

연구팀은 해양생태계 먹이망의 근간이 되는 해양플랑크톤 군집 내의 먹이망 구조에 주목, 전 세계 해양에서 채집·분석된 자료를 이용해 어떤 먹이망 구조가 가장 많은 탄소를 보유하는지를 밝혀냈다.

총 6천954개 자료를 분석한 결과 식물플랑크톤의 탄소량이 가장 높은 피라미드 구조가 57%로 제일 많았다. 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 밝혀냈다. 먹이망 구조가 피라미드인 경우에 가장 많은 탄소를 보유한다는 사실도 알아냈다.

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 설명했다.

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 덧붙였다.