Anthropogenic fibers contamination in the Antarctic sea urchin Sterechinus neumayeri and the scallop Adamussium colbecki from Terra Nova Bay, Ross Sea
이 연구는 테라 노바 만의 남극 저서 무척추동물에서 주로 면 소재인 인위적 미세 섬유가 널리 퍼져 있음을 밝혀냈으며, 여과 섭식자인 가리비가 퇴적물 섭식자인 성게보다 더 높은 농도로 축적한다는 점을 통해 보호 구역인 로스해 내에서도 섭식 전략이 노출 경로에 어떻게 영향을 미치는지 강조한다.
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지구상에서 가장 외딴 구석조차 더 이상 인간 산업의 영향으로부터 자유롭지 못하다. 수십 년 동안 남극의 로스해(Ross Sea)는 고립과 계절적인 해빙의 덮개 덕분에 외부 세계로부터 보호받는 광활하고 얼어붙은 성역으로 여겨져 왔다. 이곳은 자연이 간섭 없이 운영되어야 하는 곳이자, 지구상에서 가장 큰 해양 보호 구역이다. 그러나 파도 아래에서는 조용한 침입이 진행되고 있었다. 마이크로플라스틱이라 불리는 인공 물질의 미세한 파편들이 수천 마일을 떠돌아 이 차가운 바닷물 속에 가라앉았다. 이 파편들 중 가장 흔한 것은 의류, 로프, 직물에서 떨어져 나온 미세한 가닥인 마이크로파이버(microfibers)이다. 이 섬유들은 너무 작아서 수질 여과 시스템을 통과할 수 있고 공중을 통해 이동할 수 있으며, 결국 심해로 가라앉아 먹이 사슬의 일부가 된다. 과학자들은 이러한 보이지 않는 입자들이 해저에 사는 생물들에게 축적되고 있다고 오랫동안 의심해 왔지만, 이토록 멀리 떨어진 보호 구역 내에서의 문제의 규모는 명확히 밝혀지지 않은 상태였다.
이 섬유들이 어떻게 남극 생태계로 유입되는지 이해하기 위해, 연구진은 테라 노바 만(Terra Nova Bay) 근처 해저에 서식하는 매우 다른 두 종류의 동물에 주목했다. 그들은 물을 걸러 먹는 생물인 남극 가리비와 해저를 긁으며 먹이를 찾는 남극 성게를 선택했다. 이 두 종은 환경을 통해 오염이 어떻게 이동하는지를 보여주는 천연 감시자 역할을 한다. 가리비인 Adamussium colbecki는 아가미를 통해 대량의 물을 펌프질하며 흐르는 물속에 떠 있는 미세한 입자들을 포집한다. 성게인 Sterechinus neumayeri는 퇴적물을 따라 천천히 움직이며 바닥에 가라앉은 유기물을 긁어 먹는다. 이 두 종을 모두 연구함으로써, 과학자들은 물을 걸러 먹는 동물과 바닥에서 먹이를 먹는 동물에게 오염이 어떻게 도달하는지를 비교할 수 있었다.
연구팀은 2019년과 2020년 연구 탐사 중에 이 동물들을 채집하였으며, 수심 150미터에서 조심스럽게 건져 올렸다. 실험실로 돌아온 연구진은 동물의 연조직을 처리하여 생물학적 물질을 녹여냄으로써 그 안에 갇혀 있을 수 있는 외래 섬유들을 드러냈다. 결과는 놀라웠다. 가리비부터 성게에 이르기까지 검사된 모든 개체에서 이 합성 섬유들이 발견되었다. 그들에게 탈출구란 없었다. 연구된 집단 내에서 오염은 보편적이었다. 평균적으로 각 가리비는 약 56개의 섬유를 포함하고 있었고, 각 성게는 약 23개를 포함하고 있었다. 연구진이 섬유 자체를 관찰했을 때, 크기에서 명확한 차이를 발견했다. 가리비 내부에서 발견된 섬유는 성게 내부의 것보다 현저히 길었다. 이는 동물이 먹는 방식에 따라 무엇을 삼키는지가 달라진다는 것을 시사한다. 물을 여과하는 가리비는 자유롭게 떠다니는 긴 가닥들을 잡는 경향이 있다. 반면 바닥을 긁는 성게는 퇴적물에 도달할 때쯤 이미 분해되거나 파편화된 섬유들을 마주하는 것으로 보인다.
섬유의 색상은 추가적인 단서를 제공했다. 성게에서는 파란색 섬유가 가장 흔했고, 검은색이 그 뒤를 이었다. 가리비에서는 검은색이 지배적이었으나 파란색, 빨간색, 초록색도 존재했다. 이 섬유들이 정확히 무엇으로 만들어졌는지 식별하기 위해 연구진은 재료의 화학적 구성을 분석하는 특수 현미경을 사용했다. 그 결과, 섬-유들은 주로 의류와 직물에 자주 사용되는 천연 재료인 면(cotton)이라는 것이 밝혀졌다. 이러한 발견은 인근 과학 기지의 연구원과 지원 인력이 사용하는 유형의 재료, 그리고 대양과 대기를 통해 이동하는 전 세계적인 직물 폐기물 패턴과 일치한다. 기지의 장비와 의복에는 합성 및 천연 재료가 혼합되어 있지만, 동물들 사이에서 나타나는 면의 높은 빈도는 흔히 오염 연구에서 간과되는 천연 섬유가 남극에 도달하는 폐기물의 주요 구성 요소임을 시사한다.
이 연구는 중요한 현실을 강조한다. 로스해처럼 고립된 곳에서도 인간의 활동은 흔적을 남긴다는 것이다. 남극 성게에서 발견된 섬유의 양은 지중해의 인구 밀도가 높고 도시화된 지역에 사는 성게의 수준과 맞먹는다. 이러한 유사성은 우연이 아니라 이러한 오염 물질이 얼마나 널리 퍼져 있는지를 보여주는 신호이다. 섬유는 한곳에 머물지 않는다. 그것들은 이동하고, 가라앉으며, 먹이 사슬의 밑바닥에 있는 생물들에게 먹힌다. 남극 생태계의 건강에 근본적인 역할을 하는 이 동물들이 이러한 입자들을 섭취하고 있다는 사실은 전체 먹이 사슬이 위험에 처해 있음을 시사한다. 이 연구는 플라스틱 오염 문제를 해결했다고 주장하는 것이 아니라, 이것이 지구상의 마지막 거대한 야생 중 하나에 어떻게 도착했는지에 대한 명확하고 구체적인 그림을 제공한다. 이는 태초의 순수함과 오염 사이의 경계가 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 얇으며, 우리가 옷과 폐기물을 선택하는 행위가 바다 가장 깊은 곳까지 영향을 미친다는 것을 보여준다.
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