Modeling the Senegalese artisanal fisheries migrations

이 논문은 기후 변화, 어획 노력 및 사회경제적 요인의 상호작용을 다중 에이전트 모델로 분석하여, 세네갈 연안 어업의 지속 가능한 균형을 위해서는 어획 노력의 감소가 필수적임을 규명하고 어민 이주 현상을 지역 개발 정책 수립에 반영해야 함을 강조합니다.

핵심

🌊 1. 배경: 바다 위의 떠돌이 식당들

세네갈의 어부들은 고정된 식당을 운영하는 것이 아니라, **고기 (물고기 떼) 가 있는 곳으로 이동하는 '이동식 식당'**과 같습니다.

• 어부 (요리사): 고기를 잡기 위해 배를 타고 바다로 나갑니다.
• 고기 (재료): 물고기는 수온이 알맞은 곳으로 이동합니다.
• 착륙지 (식당): 잡은 고기를 팔기 위해 해변의 특정 장소를 찾습니다.

과거에는 물고기가 풍부해서 어부들이 근처에서 쉽게 잡을 수 있었습니다. 하지만 1980 년대 이후 너무 많은 어부가 고기를 잡으면서 (과잉 어획) 물고기가 줄어들었습니다. 이에 어부들은 더 먼 곳으로, 심지어 다른 나라까지 배를 타고 이동하며 고기를 찾아야 했습니다.

🌡️ 2. 문제: 기후 변화라는 '온도 조절기' 고장

기후 변화로 인해 바다의 수온이 올라가고 있습니다.

• 비유: 바다라는 거대한 '온실'의 온도가 올라가면, 물고기들은 더 시원한 곳을 찾아 북쪽으로 이동합니다.
• 연구의 질문: "수온이 올라가 물고기가 이동하면, 어부들은 어떻게 될까? 기후 변화가 어부들의 이동을 더 힘들게 만들까?"

🤖 3. 방법: '롤리 (Lolli)'라는 컴퓨터 게임

연구진은 이 복잡한 상황을 이해하기 위해 '롤리 (Lolli)'라는 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 만들었습니다. 이는 마치 **'어부들의 삶을 시뮬레이션하는 거대한 게임'**과 같습니다.

• 이 게임에는 실제 세네갈의 어부 1 만 4 천 척, 다양한 종류의 물고기, 그리고 해안가의 시설들이 모두 입력되어 있습니다.
• 연구진은 이 게임에서 "기후가 변하면?", "어부 수가 늘어나면?", "시설이 부족하면?" 같은 상황을 설정하고 결과를 지켜봤습니다.

🔍 4. 놀라운 발견: 기후 변화보다 '과잉 어획'이 더 무서워

시뮬레이션 결과는 매우 흥미롭고도 충격적이었습니다.

① 기후 변화는 '약한 바람'에 불과했다.

• 연구진은 바다 수온이 1.5 도, 3 도까지 올라가는 최악의 시나리오를 가정해 보았습니다.
• 결과: 물고기는 기후 변화에 따라 북쪽으로 조금 이동했지만, 어부들은 그 이동 경로를 따라가면 되었습니다. 즉, 기후 변화만으로는 어업이 붕괴되지 않았습니다. 어부들은 기후 변화에 적응할 만큼 영리하고 유연했습니다.

② 하지만 '과잉 어획'은 '치명적인 독'이었다.

• 결과: 현재와 같은 어부 수와 어획량을 유지한다면, 기후 변화와 상관없이 몇 년 안에 물고기가 완전히 사라지고 어업이 붕괴될 것으로 예측되었습니다.
• 비유: 식당 (어업) 이 망하는 이유는 손님이 줄어든 것 (기후 변화) 이 아니라, 요리사 (어부) 가 너무 많아서 재료를 다 써버렸기 때문입니다.

③ 해결책은 '조절'이다.

• 만약 어부들의 수를 줄이거나, 잡는 양을 조절하면 어업은 지속 가능한 균형 상태를 유지할 수 있었습니다. 이때는 연 25 만 톤 정도의 고기가 잡히며, 어부들은 안정적으로 생계를 유지할 수 있었습니다.

🚢 5. 현실의 비극: 어부들이 유럽으로 가는 이유

연구진은 이 시뮬레이션 결과를 통해 현재 세네갈에서 일어나는 비극을 설명합니다.

• 물고기가 줄어들자 어부들은 더 먼 곳으로, 더 위험한 곳으로 이동해야 합니다.
• 결국 고기 잡이가 불가능해지자, 이들 중 많은 어부들이 '이동식 식당'을 버리고, 직접 유럽으로 가는 밀항선 선원 (이주 용역) 이 되고 있습니다.
• 이는 기후 난민이 아니라, **'어업 자원의 고갈로 인한 생존 난민'**이 되는 것입니다.

💡 6. 결론: 무엇을 해야 할까?

이 연구는 우리에게 중요한 메시지를 줍니다.

• "기후 변화 탓만 하지 마세요." 어업 위기의 주범은 기후 변화가 아니라, 우리가 잡는 고기의 양이 너무 많다는 것입니다.
• 해결책: 어부들의 수를 줄이고, 어획량을 조절하며, 지역 간 협력 (모로코부터 기니까지) 을 통해 자원을 관리해야 합니다.
• 비유: 식당이 망하지 않으려면, 손님 (어부) 수를 줄이거나 메뉴 (어획량) 를 조절해야 합니다. 그래야 다음 세대도 맛있는 요리를 먹을 수 있습니다.

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한 줄 요약:

"기후 변화로 물고기가 이동한다고 해서 어업이 망하는 게 아닙니다. 너무 많은 어부가 고기를 다 잡아먹어서 어업이 무너지고, 그 결과 어부들이 유럽으로 떠나는 것입니다. 잡는 양을 줄여야 세네갈의 바다와 어부들이 살아남을 수 있습니다."

기술 요약

1. 연구 배경 및 문제 제기 (Problem)

• 배경: 서아프리카 연안은 카나리아 해류 (Canary Current) 의 용승 (upwelling) 으로 인해 매우 생산적인 해양 생태계를 가지고 있으며, 세네갈의 소규모 어업은 이 자원을 기반으로 지역 경제와 식량 안보의 핵심을 차지합니다.
• 문제:
  • 과잉 어획: 1980 년대 이후 어획 노력량 (fishing effort) 의 증가로 어족 자원이 고갈되었고, 어획량 감소로 인해 어민들이 더 먼 곳으로 이동하는 '이주 (migrations)'가 증가했습니다.
  • 기후 변화의 불확실성: 기후 변화가 해양 생태계와 어장 분포에 미치는 영향은 불확실하며, 농업과 달리 어업에 미치는 영향이 명확하지 않습니다.
  • 새로운 위협: 2019 년 이후 연안으로의 어분 공장 (fishmeal factories) 확충으로 인한 과잉 어획 심화와 2022 년 이후 어획량 급감으로 인해 어민들이 유럽으로의 불법 이주 (선박을 이용한 밀입국) 에 참여하는 현상이 가속화되고 있습니다.
• 핵심 질문: 기후 변화, 어획 노력량, 사회경제적 요인이 어떻게 상호작용하여 세네갈 소규모 어업의 동역학과 어민 이주를 결정하는가?

2. 연구 방법론 (Methodology)

이 연구는 **다학제적 접근 (Interdisciplinary approach)**을 통해 기후, 어획 노력, 사회경제적 데이터를 통합한 **에이전트 기반 모델 (Agent-Based Model, ABM)**을 개발했습니다.

• 모델 이름: "Lolli" 시뮬레이터 (Gama 플랫폼 기반).
• 모델 구조 (ODD 프로토콜 준수):
  • 공간: 모로코부터 기니까지의 서아프리카 연안을 10km 격자로 표현.
  • 에이전트 (Agents):
    • 어업 단위 (Fishing Units): 세 가지 카테고리 (소형: 선망/낚시, 중형: 그물, 대형: 회전식 그물) 로 분류. 각 카테고리별 어선 크기, 선원 수, 어획 능력, 저장 용량, 이동 반경 (일출, 조업, 장기 캠페인) 이 다름.
    • 어종 (Target Species): 4 가지 모델 종 (사하라/기니 연안성 저서성 및 표층성 어종) 으로 그룹화. 온도와 수심에 따른 서식지 선호도 및 로지스틱 성장 모델 적용.
    • 상륙지 (Landing Sites): 어분 공장, 제빙 시설 등 인프라에 따른 일일 처리 용량 (Processing Capacity) 을 가짐. 포화 시 어민들이 다른 곳으로 이동.
  • 환경 (Environment): ERA5 기후 재분석 데이터를 기반으로 한 해수면 온도 (SST) 분포. 미래 시나리오 (SST +1.5°C, +3°C) 적용.
  • 행동 로직:
    • 어민: 어족 분포, 어획량, 상륙지 처리 용량, 이동 비용을 고려하여 최적의 어장과 상륙지를 선택 (경제적 이익 극대화). 어족이 부족하면 장기 이주 (캠페인) 수행.
    • 어족: 서식지 (온도, 수심) 에 맞춰 이동하며, 로지스틱 성장으로 개체수 조절.
• 시나리오 및 민감도 분석:
  • 기후 시나리오: 현재 기후 (ERA5), 온난화 시나리오 (+1.5°C, +3°C).
  • 어획 노력 시나리오: 2014 년 어선 수 기준, 2 배 증가, 1/2 감소.
  • 인프라 시나리오: 2020 년 실제 처리 용량, 균등 분포, 축소 분포.
  • 민감도 분석: Saltelli 방법을 사용하여 모델 파라미터 (어획성, 이동 확률 등) 가 결과에 미치는 영향 분석.

3. 주요 기여 (Key Contributions)

1. 다학제적 통합 모델 개발: 기후학, 해양생물학, 사회학, 경제학 데이터를 단일 에이전트 기반 모델에 통합하여 세네갈 소규모 어업의 복잡한 동역학을 시뮬레이션할 수 있는 도구 ('Lolli') 를 최초로 구축했습니다.
2. 이주 메커니즘의 정량화: 어민들의 이동 (단기/장기) 이 단순히 기후 변화뿐만 아니라 어족 고갈, 시장 수요 (어분 공장 등), 인프라 용량에 의해 어떻게 결정되는지를 규명했습니다.
3. 기후 변화 vs 어획 압력의 영향 분리: 기후 변화가 어장 분포를 변화시키더라도, 현재의 과잉 어획 상태에서는 기후 변화보다 **어획 노력량 (Fishing Effort)**이 어업 붕괴의 주된 원인임을 입증했습니다.
4. 의사결정 지원 도구: 정책 입안자를 위해 기후 변화와 어업 관리 정책이 어업의 지속 가능성에 미치는 영향을 예측할 수 있는 시뮬레이션 도구를 제공합니다.

4. 연구 결과 (Results)

• 기후 변화의 영향 (2 차적 요인):
  • SST 가 +1.5°C 또는 +3°C 상승하더라도 어종의 서식지가 북쪽으로 이동하는 변화는 발생하지만, 어업 시스템의 붕괴 여부에 결정적인 영향을 미치지 않았습니다.
  • 기후 변화만으로는 어업 붕괴를 설명할 수 없으며, 어업 관리 정책이 적절하다면 기후 변화에 대한 회복 탄력성 (Resilience) 을 가질 수 있음을 시사합니다.
• 어획 노력량의 영향 (1 차적 요인 - 붕괴):
  • 현재 어획 노력량 유지 시: 모든 기후 시나리오에서 **어업 붕괴 (Fishery Collapse)**가 발생했습니다. 어족 자원이 급격히 고갈되고, 어민들은 어장을 찾아 대거 이주하거나 유럽으로의 불법 이주로 전환하게 됩니다.
  • 과잉 어획의 메커니즘: 어민들이 어족이 풍부한 지역 (주로 모로코/모리타니 북부) 으로 이동하여 자원을 고갈시키고, 이는 다시 더 먼 곳으로의 이주를 유발하는 악순환이 발생합니다.
• 지속 가능한 균형 (Sustainable Equilibrium):
  • 어획 노력량 감소 시 (현재의 1/100 수준 또는 효율성 감소): 어업은 연간 약 25 만 톤의 어획량으로 안정화되었습니다. 이는 2000 년대 초반의 기록적인 어획량 수준이며, 기후 변화 시나리오와 무관하게 지속 가능한 상태가 유지됩니다.
  • 이 균형 상태에서는 어민들의 이주가 줄어들고 자원이 재생산됩니다.
• 민감도 분석 결과: 모델 출력 (누적 어획량) 에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 대형 어선 (Category 3) 의 어획성 (Catchability) 파라미터였습니다.

5. 의의 및 결론 (Significance)

• 정책적 시사점: 현재 세네갈 어업 위기의 주범은 기후 변화가 아니라 과잉 어획과 비효율적인 어업 관리임을 강력히 시사합니다. 기후 변화 대응만으로는 부족하며, 어획 노력량 (어선 수, 어획 효율) 과 상륙지 처리 용량 (특히 어분 공장) 을 통제하는 지역적·초국경적 관리가 필수적입니다.
• 이주 현상 이해: 어민들의 이주 (국내 이동 및 유럽으로의 불법 이주) 는 어족 자원의 상태를 나타내는 지표이며, 어업의 지속 불가능성이 심화될 때 발생하는 결과임을 보여줍니다.
• 미래 전망:
  • 지역적 관리: 모로코부터 기니까지의 광역적 어업 관리 (Regional Management) 가 필요하며, 서로 다른 어업 간의 경쟁을 방지해야 합니다.
  • 기술적 발전: 위성 및 드론 이미지를 활용한 AI 기반 어선 계수 시스템 개발을 통해 실시간 데이터 수집 및 모니터링이 가능해짐을 제안했습니다.
  • 참여형 게임: 모델 결과를 이해관계자 (어민, 정책 입안자) 와 공유하기 위한 역할극 (Role-playing game) 개발을 통해 정책 수용성을 높일 수 있음을 강조했습니다.

결론적으로, 이 연구는 기후 변화의 위협보다는 현재의 어업 관리 실패가 세네갈 소규모 어업의 붕괴와 대규모 이주를 초래하고 있음을 모델링을 통해 입증하였으며, 어획 노력량 조절을 통한 지속 가능한 어업 회복의 필요성을 강력히 주장합니다.