Southward range expansion of Siderastrea spp. into Ilha Grande Bay: evidence of tropicalization in the Southwestern Atlantic

대양은 정적인 배경이 아닙니다. 그것은 온도가 생명의 경계를 그리는, 살아 움직이며 변화하는 시스템입니다. 수 세기 동안 과학자들은 해양 생물들이 특정 열적 한계를 가지고 있다는 점을 이해해 왔으며, 이는 특정 기후에서만 생존할 수 있는 식물과 같습니다. 물이 너무 차가워지면 열대 생물들은 살아남을 수 없고, 물이 너무 따뜻해지면 온대 종들은 어려움을 겪습니다. 지구가 온난화됨에 따라, 지도 위의 이 보이지 않는 선들은 이동하고 있습니다. '열대화(tropicalization)'라고 알려진 이 현상은 따뜻한 해역의 종들이 극지를 향해 영토를 확장하여, 과거에는 너무 차가웠던 생태계로 진입하는 과정을 설명합니다. 남서 대서양에서 브라질 동남부 해안은 북쪽의 따뜻한 열대 해역과 남쪽의 더 차가운 온대 해역이 만나는 중요한 접점 역할을 합니다. 이 지역은 기후 변화가 바다를 어떻게 재편하는지 관찰할 수 있는 천연 실험실이며, 아주 작은 온도 변화조차 산호초가 번성할지 아니면 사라질지를 결정할 수 있습니다.

이러한 맥락에서, 한 새로운 연구는 특정 산호 그룹의 남쪽 경계가 유의미하게 이동했음을 보고합니다. 연구진은 이전에 이 산호들이 존재한다고 알려졌던 곳보다 약 230km 남쪽에 위치한 일랴 그란데 만(Ilha Grande Bay)에서 Siderastrea 산호의 살아있는 군집을 기록했습니다. 수십 년 동안 브라질 내 이 산호 속(genus)의 남쪽 한계선은 아라이알 두 카보(Arraial do Cabo) 주변 지역으로 간주되어 왔습니다. 이만큼이나 남쪽에서 건강하게 번식하는 개체군이 발견되었다는 것은, 대양이 충분히 따뜻해져서 과거에는 너무 차가웠던 해역에 이 열대 생물들이 자리를 잡을 수 있게 되었음을 시사합니다. 이 발견은 단일 종의 이동에 관한 것이 아니라, 남서 대서양의 열적 경계가 이동하고 있으며 잠재적으로 해안을 따라 생태계 전체의 구성을 재편하고 있다는 실질적인 신호입니다.

연구자 구이예르메 루이스 가르시아 페레이라(Guilherme Luiz Garcia Pereira)와 루이스 펠리피 스키너(Luís Felipe Skinner)는 열대 해역과 온대 해역이 섞이는 전이 지대인 일랴 그란데 만에 초점을 맞추었습니다. 그들의 발견이 갖는 중요성을 이해하기 위해, 연구진은 먼저 해당 지역의 수온 역사를 조사했습니다. 1982년부터 2025년까지 45년에 걸친 연속적인 해수면 온도 기록을 사용하여, 그들은 명확하고 꾸준한 온난화 추세를 관찰했습니다. 물의 평균 온도는 이 기간 동안 상당히 상승했으며, 단일 연도에는 미미해 보일 수 있는 변화율이라 할지라도 수십 년에 걸쳐 축적되면 상당한 변화가 됩니다. 이러한 장기적인 온난화는 산호의 도착에 필요한 환경적 맥락을 제공하며, 물이 마침내 북쪽에 국한되었던 이 산호들을 부양할 수 있을 만큼 따뜻해졌음을 시사합니다.

2026년 6월에 실시된 현장 조사에서 연구팀은 만 내부의 8개 지점을 탐사하며 수심 2~5미터 사이를 조사했습니다. 그들은 산호들이 무작위로 흩어져 있는 것이 아니라, 시티오 포르테 코브(Sítio Forte Cove)라고 불리는 특정 얕은 암초 지대에 집중되어 있다는 것을 발견했습니다. 이 단일 위치에서 그들은 295개의 개별 산호 군체를 발견했습니다. 이 산호들의 밀도는 놀라울 정도로 높았는데, 암초 매 제곱미터당 거의 12개의 군체가 발견되었습니다. 이는 브라질 해안의 다른 지역에서 기록된 것보다 훨씬 더 강력한 개체군으로, 시티오 포르테의 환경이 단순히 생존에 적합할 뿐만 아니라 번성하기에도 적합하다는 것을 나타냅니다.

이 새로운 개체군의 구조는 그 역사에 대한 단서를 제공합니다. 연구진은 발견된 모든 군체의 크기를 측정하였고, 대다수가 매우 작다는 것을 발견했습니다. 군체의 65% 이상이 직경 4cm 미만이었는데, 이는 어린 유생 산호의 크기에 해당합니다. 크기 분포는 이러한 작은 개체들 쪽으로 크게 치우쳐 있었으며, 크고 성숙한 군체는 거의 없었습니다. 이 패턴은 이 개체군이 비교적 새롭다는 것을 시사합니다. 만약 산호들이 오랫동안 그곳에 있었다면, 연구진은 크고 성숙한 군체를 포함한 다양한 크기의 혼합을 예상했을 것입니다. 대신, 작은 군체들이 지배적이라는 점은 최근에 정착했음을 나타내며, 이는 아마도 이 지역의 온난화가 가장 급격했던 시기와 일치하는 최근 10년 이내의 일일 것입니다.

이 산호들이 사는 환경 또한 이야기를 들려줍니다. 시티오 포르테의 암초는 북쪽의 열대 산호초에서 보이는 거대한 산호 구조보다는 주로 털조류(turf algae)와 모래로 덮여 있습니다. 새로운 Siderastrea 군체들은 얕고 따뜻한 물에서 흔히 발견되는 Palythoa caribaeorum라는 종류의 말미잘과 함께 자라고 있습니다. 연구진은 산호들이 물이 얕고 인근 하천과 망그로브에서 퇴적물이 쌓이는 구역에서 자라고 있다는 점에 주목했습니다. 이는 Siderastrea 산호가 퇴적물과 가변적인 환경을 견디는 능력이 있는 것으로 알려져 있기 때문이며, 이러한 특성은 일랴 그랜데 만과 같은 전이 지대에서 살아남는 데 필수적일 것입니다. 이 역동적인 환경에서 그들이 자리를 잡고 있다는 사실은 그들이 이 새로운 개척지의 도전 과제들에 잘 적응했음을 시사합니다.

연구진은 이 연구가 Siderastrea 속의 존재를 확인해주기는 하지만, 정확한 종을 식별하기 위해서는 추가적인 유전적 분석이 필요하다는 점을 주의 깊게 언급했습니다. 그러나 브라질 내 알려진 종 분포를 바탕으로 볼 때, 이들은 차가운 용승 해수에 대한 회복력으로 알려진 종인 Siderastrea stellata일 가능성이 매우 높습니다. 이 종의 지역적 기록은 아라이알 두 카보에서 끝나기에, 이 새로운 개체군은 그 서식지의 명확한 확장입니다. 연구는 또한 1971년 인근 지역에 이 산호들이 존재했다는 기록을 다루었으나, 그 오래된 기록은 모호했으며 살아있는 개체군에 대한 증거가 부족했습니다. 현재의 발견은 다릅니다. 연구진은 명확히 뿌리를 내린 밀도 높은 살아있는 공동체를 기록했습니다.

온난화되는 대양과 이 산호들의 도착 사이의 연결 고리는 강력하지만, 연구는 절대적인 확실성을 가지고 직접적인 인과관계를 입증한다고 주장하지는 않습니다. 시기가 완벽하게 일치합니다. 장기적인 수온 상승은 산호 개체군이 아마도 정착했을 시기와 일치합니다. 연구진은 온난해지는 바다가 이 산호들이 남쪽으로 이동하는 것을 막았던 열적 장벽을 제거했다고 제안합니다. 대양이 계속 따뜻해짐에 따라, 이 개체군은 지속될 것이며 잠재적으로 더 확장되어, 지역 해양 공동체의 구성을 변화시킬 수 있는 일련의 열대 종들을 몰고 올 가능성이 큽니다.

이 발견은 기후 변화가 어떻게 해양 생물의 지도를 능동적으로 다시 쓰고 있는지 보여주는 구체적인 사례입니다. 이것은 이론적인 예측이 아니라 브라질 해역에서 실제로 일어나고 있는 가시적인 현실입니다. 한때는 너무 차가웠던 만에서 발견된 약 300개의 산호 군체는 환경 변화의 힘을 보여주는 증거입니다. 남서 대서양이 계속 따뜻해짐에 따라, 열대 생태계와 온대 생태계 사이의 경계는 계속 흐릿해질 것이며, 그 안의 생명 공동체들도 이에 반응하여 변화할 것입니다. 일랴 그랜데 만의 Siderastrea 이야기는 온난해지는 세상이라는 훨씬 더 큰 서사 속에서, 해양 생물들이 이동하거나, 적응하거나, 혹은 사라져야만 하는 하나의 명확한 장입니다.