콜레르파 탁시폴리아와 플랑크톤의 관계

눈에 보이지 않는 조우, 콜레르파 탁시폴리아와 플랑크톤의 관계

콜레르파 탁시폴리아(Caulerpa taxifolia)는 빠른 번식력과 높은 생존 능력으로 해양 생태계를 위협하는 대표적인 침입 해조류다. 이 식물은 기존 해초류를 대체하면서, 어류와 무척추동물의 서식지를 변화시키고, 먹이사슬의 구조에도 영향을 준다. 일반적으로 콜레르파 탁시폴리아가 생물 다양성을 감소시키고 생태계 균형을 무너뜨린다는 사실은 널리 알려져 있지만, 해양 생태계의 가장 하단에 있는 ‘플랑크톤’과의 관계는 상대적으로 주목받지 못해왔다.

그러나 해양 플랑크톤은 단지 작은 생물이 아니다. 이들은 광합성을 통해 지구 산소의 절반 이상을 생산하고, 해양 탄소 순환의 핵심 기초를 담당한다. 따라서 콜레르파 탁시폴리아와 해양 플랑크톤 간의 상호작용은 해조류 하나의 문제가 아니라, 해양 전체의 에너지 흐름과 기후 안정성에까지 영향을 미칠 수 있는 중요한 생태학적 연결고리다.

이 글에서는 콜레르파 탁시폴리아가 해양 플랑크톤의 분포, 밀도, 다양성, 기능에 어떤 방식으로 영향을 주는지에 대해 과학적으로 설명하고, 그 생태적 함의를 짚어본다.

콜레르파 탁시폴리아의 군락이 플랑크톤 생존 조건에 미치는 영향

콜레르파 탁시폴리아는 넓은 면적에 걸쳐 해저 바닥을 덮는 특성을 지닌다. 이로 인해 기존 해초류보다 훨씬 조밀하고 두꺼운 군락층이 형성되며, 해저 주변 수층의 빛 투과율이 감소한다. 빛은 식물성 플랑크톤의 생존에 필수적인 요소이기 때문에, 광합성을 하는 플랑크톤의 생산성과 개체 수가 감소하는 경향이 나타난다.

뿐만 아니라 콜레르파 탁시폴리아의 광합성 작용은 수중 산소 농도에 일시적인 변화를 유발한다. 밤에는 이산화탄소를 배출하고 산소 소비가 높아져 미세 수역 내 산소 부족(hypoxia)을 초래할 수 있으며, 이는 호기성 미세플랑크톤의 생존을 저해한다. 특히 해조류 군락이 조용한 만이나 양식장 주변에 퍼졌을 경우, 플랑크톤의 공간적 분포가 비정상적으로 왜곡되는 현상도 보고되고 있다.

플랑크톤 군집 구조의 변화와 미세조류 다양성 저하

콜레르파 탁시폴리아의 침입은 플랑크톤 군집의 다양성에도 변화를 준다. 특히 식물성 플랑크톤(예: 규조류, 녹조류, 남세균 등)은 빛과 영양염의 민감한 변화에 의해 일부 종만 우세해지는 불균형 현상이 나타날 수 있다. 연구에 따르면 콜레르파 군락 인근에서는 특정 남세균의 급증이나, 독성 미세조류(적조 유발종)의 빈도 증가가 관찰된 사례도 있다.

그 이유는 콜레르파가 물속 질소와 인을 빠르게 흡수하여 경쟁적으로 영양염을 고갈시키기 때문이다. 이는 일반 플랑크톤에게는 불리한 환경이지만, 일부 질소 요구량이 적거나 유기물을 이용할 수 있는 종에게는 기회가 된다. 결과적으로 플랑크톤 다양성은 감소하고, 생태계 복원력은 약화된다.

동물성 플랑크톤과의 간접적 상호작용: 먹이 그물의 변화

플랑크톤은 모든 해양 생물 먹이망의 가장 아래에 위치한다. 콜레르파 탁시폴리아가 기존 해초류를 대체하면서, 이를 먹고 사는 어류, 갑각류의 밀도와 이동 경로가 바뀌게 되고, 동물성 플랑크톤(예: 요각류, 와편모충류 등)을 포식하는 중간 소비자의 수가 변화한다.

이러한 변화는 플랑크톤 군집의 천적 압력을 감소시키거나 특정 종이 비정상적으로 늘어나는 현상을 유도할 수 있다. 예를 들어, 포식자가 줄어든 환경에서 일부 기회주의성 플랑크톤이 빠르게 증가하면서, 영양단계 간 에너지 전달이 왜곡되거나 먹이 그물의 안정성이 무너질 수 있다.

또한 콜레르파가 서식하는 해역에서는 퇴적물 내 유기물 분해 패턴이 바뀌어, 부영양화 또는 해저 저산소화 현상이 동반되고, 이는 플랑크톤 서식 환경에 장기적으로 악영향을 미칠 수 있다.

이로 인해 일부 비정상적으로 증식한 동물성 플랑크톤이 부영양화를 촉진하거나, 저질 수질의 원인이 되기도 한다. 먹이망의 균형이 깨지면 상위 소비자의 개체 수에도 영향을 주며, 생물 다양성의 연쇄적 붕괴를 초래할 수 있다. 특히 이 과정은 일정 기간 후 갑작스러운 생물 군집 전환(phase shift) 현상으로 이어질 수 있다는 경고도 나오고 있다.

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미세 생태계의 교란이 탄소 순환에도 영향을 준다

플랑크톤은 단순한 먹이원이 아니라, 해양 탄소 순환의 핵심 역할을 한다. 특히 식물성 플랑크톤은 이산화탄소를 흡수하여 광합성으로 유기탄소를 생성하고, 동물성 플랑크톤은 이를 섭취 후 배설물이나 사체를 통해 탄소를 해저로 이동시키는 ‘생물학적 펌프’ 역할을 한다.

콜레르파 탁시폴리아가 플랑크톤 군집을 단순화하거나 생산량을 감소시키면, 해양 탄소 고정량이 줄고 대기 중 이산화탄소의 해양 흡수 능력도 떨어질 수 있다. 이는 장기적으로 블루카본 시스템의 효율성 감소로 이어질 수 있으며, 탄소 순환의 균형에도 영향을 준다.

즉, 해조류 하나의 침입이 미세 생태계 전체를 바꾸고, 더 나아가 기후 조절 기능에도 파급 효과를 미칠 수 있는 셈이다.

일부 연구에서는 콜레르파 군락 주변에서 플랑크톤 유기탄소 입자의 침강률이 감소하는 현상도 확인되고 있다. 이는 탄소의 해저 저장 과정이 지연되거나, 대기 중 재방출 위험이 높아질 수 있음을 시사한다. 결국 침입 해조류 하나로 인해 지구적 탄소 순환 균형에도 영향을 미칠 수 있다는 점에서 경각심이 필요하다.

콜레르파 탁시폴리아와 플랑크톤의 상호작용, 결코 가볍지 않다

콜레르파 탁시폴리아는 눈에 보이는 해양 생물만이 아니라, 보이지 않는 미세 생태계의 구성원인 플랑크톤에도 깊은 영향을 미친다. 그 영향은 단지 공간을 점유하는 물리적 변화가 아니라, 빛, 영양염, 산소, 먹이망, 탄소 흐름 등 복합적인 생태계 기능의 연쇄적인 교란으로 이어진다.

플랑크톤이 변화하면 바다 전체가 달라진다. 콜레르파 탁시폴리아의 확산을 감시하고 통제하는 것은 단순히 해초 하나를 제거하는 것이 아니라, 해양 생태계의 미세한 균형을 지키기 위한 전략적 선택이다.

앞으로의 해양 생태계 보호는 어류나 산호 같은 대형 생물뿐 아니라, 플랑크톤처럼 보이지 않는 생태 연결망의 보호까지 고려하는 ‘전 생태계적 접근’이 필요하다. 콜레르파 탁시폴리아와 플랑크톤의 상호작용은 그 출발점이 될 수 있다.