호우 등으로 고온다습한 환경이 조성됨에 따라 고추밭 탄저병 발생 예방을 위한 대비가 필요하다. 경북도농업기술원 영양고추연구소는 24일 “올해 여름철 잦은 강우 등으로 고추 탄저병 발병시기가 예년에 비해 앞당겨 지고 있다”면서 “8월 수확기에 많은 피해를 줄 수 있으니 철저한 방제가 필요하다”고 강조했다. 또 “고추 탄저병의 피해를 줄이고 안정적인 생산을 위해서는 탄저병이 발생한 고추는 발견 즉시 제거해 주변으로 확산되지 않도록 하고 적용약제를 살포해 발생을 줄이도록 해야 한다”고 덧붙였다. 전용약제는 10일 간격으로 3번 뿌리고, 수확 7일 전까지 살포하면 된다. 장마 중에는 광합성 능력이 떨어져 식물체가 약해지기 쉬우므로 요소액(0.1%)을 7일 간격으로 2번 정도 살포하는 것도 좋다. 병해충예측시스템을 구축, 운영 중인 경북도농업기술원 영양고추연구소는 고추 탄저병 발생이 예보됨에 따라 7월 10일과 18일에 2회에 걸쳐 농가용 앱을 통해 발생예측 자료를 전송했다. 원종건 도농업기술원 영양고추연구소장은 “지속적으로 고추에서 발생하는 병해충을 예찰하면서 조기에 대응할 수 있는 정보를 농가에 신속히 제공해 피해를 최소화하겠다”고 밝혔다. 영양 김상화 기자 shkim@seoul.co.kr

알프스의 빙하에서 분홍색 눈이 발견돼 이탈리아 당국이 조사에 나섰다. 프랑스 AFP, 영국 가디언 등 해외 언론의 6일 보도에 따르면 이탈리아 국립연구회의소의 연구진은 알프스의 빙하 위에 쌓인 눈 일부가 흰색에서 분홍색으로 바뀐 것을 확인하고는 조사를 벌였다. 연구진에 따르면 분홍색 눈이 발견된 구간은 이탈리아 북동부 트렌토 인근의 알프스 산맥 끝자락에 있는 프레세나 빙하(Presena Glacier)로, 빙하를 덮고 있는 눈 곳곳이 옅은 분홍색으로 물든 모습을 확인할 수 있다. 조사 결과 알프스의 일부 구간을 분홍색으로 물들인 주범이 조류(물 속에서 생육하며 광합성에 의해 독립영양생활을 하는 식물)라는 결론을 내놓았다. 또 해당 조류가 그린란드의 하얀 빙하를 검게 물들였던 조류와 동일한 종류라는 사실을 확인했다. 연구진은 봄과 여름에 알프스 중위도부터 고위도 사이에서 조류가 나타나는 일은 매우 자연스러운 현상이지만, 문제는 조류가 빨리 성장하면서 규모가 커질수록, 조류에 덮인 빙하가 더욱 빨리 녹아내릴 수 있다는 사실이라고 지적했다. 일반적으로 빙하는 태양에서부터 오는 복사열의 80%를 반사하는데, 조류가 빙하의 윗부분을 덮어 짙은 색으로 변할 경우 더 많은 복사열이 흡수돼 빙하의 녹는 속도가 빨라질 수 있다. 이번에 관찰된 지역 역시 빠르게 성장하며 늘어나는 조류에 의해 흰색 눈이 분홍색으로 변한 만큼, 빙하와 눈이 녹아내리는 속도가 빨라질 것으로 보인다는 우려가 나왔다. 전문가들은 조류가 자라서 어둡게 변해버린 빙하는 많게는 35%, 적게는 1% 정도만 태양열을 반사한다고 설명한다. 연구진은 “조류가 퍼지는 원인 중 하나는 등산객 또는 스키 리프트 등 인간 활동일 수 있다”면서 “조류가 많아질수록 빙하는 더욱 빨리 녹아내릴 것”이라고 경고했다. 한편 위기에 처한 알프스의 빙하는 프레세나 빙하 한 곳만이 아니다. 이탈리아 정부는 지난해 9월 서유럽 최고봉인 몽블랑(이탈리아명 몬테 비앙코)의 빙하가 붕괴 위기에 처하자 정밀 레이더 시스템을 구축하고 빙하의 움직임을 관측하기 시작했다. 당시 몽블랑의 이탈리아 쪽 지역을 관리하는 발레다오스타주 정부는 그랑드 조라스봉을 덮은 25만㎡ 규모의 빙하가 붕괴할 수 있다고 판단, 최근 주변 도로와 빙하 아래 등반로 등을 폐쇄했다. 지난해 10월에는 스위스 정부가 지구온난화 영향으로 20세기 들어 스위스 알프스의 빙하 중 약 500개가 사라졌고, 나머지 4000여 개 빙하는 2100년까지 90%가 사라질 위험에 처했다고 경고하기도 했다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

고대 마야 문명의 도시 티칼은 정치·경제의 중심지이며, 인구는 최대 10만 명을 넘었던 것으로 추정되는 대도시였다. 도시는 또 기원후 2세기부터 9세기까지 무려 700년 넘게 번성했던 것으로 추정돼 천년 왕국이라고 부를 수도 있었지만, 9세기 후반 버려져 폐허가 되고 말았다. 그렇다면 이 정도까지 발달한 도시가 사람들에게 버려진 원인은 무엇이었을까. 최신 연구에서는 이 도시의 저수지를 조사해 티칼에는 식수를 마실 수 없을 정도로 수원이 독성 물질로 오염돼 있던 것으로 밝혀졌다. 녹조 현상 발생 티칼은 오늘날 과테말라 북부에서 번성했던 고대 도시다. 도시 주변의 토지는 비옥했지만, 극심한 가뭄이 일어나기 쉽고 호수나 강에서도 떨어진 지역이었다. 이런 도시에서 중요한 기능을 담당했던 부분이 바로 빗물을 모아 사람들에게 식수를 제공하던 저수지였다. 미국 신시내티대의 생물학자와 화학자 그리고 식물학자 등 다양한 연구자가 참여한 연구진은 이 도시에 있던 저수지 10곳을 조사해 도시의 급수 시스템이 인구를 유지할 수 있었는지를 탐구했다.그 결과, 4곳의 저수지 퇴적물에서 시아노박테리아(남조류)의 DNA가 나왔다. 시아노박테리아는 녹조 현상의 원인으로 여겨지는 것으로 광합성을 하는 세균이다. 녹조는 녹색 가루를 뿌린 것처럼 수면이 조류로 덮이는 현상이다. 오늘날 호수에서 흔히 볼 수 있고 수질 오염의 대표적인 사례가 된다. 티칼의 저수지에서는 독성 화학물질을 생성하는 두 종의 조류인 플랑크토트릭스속(수돗물 곰팡이 냄새 원인)과 마이크로시스티스속(신경독 생성)이 발견됐다. 이들 조류의 문제점은 끓는 데 강하다는 점이다. 물을 끓여도 마신 사람은 병에 걸렸을 거라고 연구진은 말한다. 하지만 이는 겉으로 보아 저수지가 매우 심각한 상태였음을 보여준다. 아마 아무도 그런 물은 마시려고 하지 않았을 것이다. 맹독 수은의 혼입 또 도시의 궁전이나 신전에 가까운 2곳의 저수지에는 높은 수준의 수은이 포함돼 있었던 것으로 밝혀졌다. 이는 지하 암반을 통해 침투해 왔을 가능성과 이 지역의 비옥한 대지를 지탱한 화산재 하강으로부터 초래했을 가능성도 있다. 하지만 화산재가 내린 것으로 추정되는 다른 저수지에서는 수은 오염이 확인되지 않았다는 점에서 이들 연구자는 다른 가능성을 점쳤다. 그것은 마야인 자신들이 수원에 독을 반입했다는 가능성이다. 고대 마야에서는 색채가 중요한 의미를 지녔다. 그들은 건물의 벽화부터 도자기 무늬, 그 밖에 매장할 때도 다양한 것을 장식하기 위해 붉은 안료를 사용했다. 붉은 안료는 산화철과의 조합으로 다양한 색감을 얻을 수 있다. 그리고 이 붉은 안료로 빨간색 광물인 ‘진사’(cinnabar)를 사용하고 있었던 것이다. 진사는 황화수은 광물이다. 진사의 독성에 대해서는 마야인도 알고 있었을 가능성이 있다. 하지만 아무리 조심스럽게 취급한다고 해도 시간이 지나면 빗물이 벽화 등의 도료를 흘려 저수지에 독을 가져다줄 수 있다. 이는 특히 도료로 장식되는 경우가 많았던 신전이나 궁전 근처의 저수지를 오염시켰다. 따라서 도시의 지배자층이 독으로 오염된 물을 매일 마시게 돼 결과적으로 도시의 지도력이 떨어졌을 가능성이 있다. 대규모 가뭄과 수질 오염이라는 원투 펀치불행히도 수질의 심각한 악화와 대규모 가뭄은 9세기 후반 같은 시기 티칼을 덮친 것으로 보인다. 신선하고 깨끗한 식수의 부족과 가뭄은 도시에 견디기 힘든 부담을 줬을 것이다. 신앙심이 깊은 고대인들은 이런 재앙을 지도자들이 마야의 신들을 달랠 수 없었기 때문이라고 생각했을지도 모른다. 이는 이들이 정든 도시를 포기할 충분한 이유가 됐을 것이다. 이렇게 1000년을 이어온 고대 수도는 멸망하게 됐다. 자세한 연구 결과는 네이처 출판그룹(NPG)에서 발행하는 공개형 과학저널인 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 6월25일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 지구온난화 주범으로 지목받고 있는 이산화탄소를 화학적으로 유용한 일산화탄소로 전환시킬 수 있는 인공광합성 촉매 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터, 광주과학기술원(GIST), 고려대, 독일 베를린공과대 화학과 공동연구팀은 식물의 잎처럼 이산화탄소를 흡수해 유용한 화학물질로 전환시킬 수 있는 인공광합성 전극을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지·환경 분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 인공광합성 시스템은 이산화탄소를 이용해 일산화탄소 같은 고부가가치의 화학물질로 전환시킬 수 있는 기술이다. 환경오염 없이 이산화탄소를 제거할 수 있어서 주목받고 있는 기술이다. 기존의 이산화탄소 전환 기술은 주로 액체상태에서 진행됐다. 그렇지만 이산화탄소가 물에 잘 녹지 않아 투입된 에너지 대비 효율이 낮고 액체상태로 만들어야 하기 때문에 공정이 복잡해진다는 문제가 있었다. 연구팀은 촉매와 전극구조가 반응 중 어떻게 작동하는지 실시간 관찰할 수 있는 분석기법을 활용해 이산화탄소를 액상으로 만들지 않고 기체상태에서 일산화탄소로 전환시킬 수 있는 나노크기의 산호모양 은촉매 전극을 개발했다. 이번에 개발한 전극은 기존 은촉매 기술과 달리 반응표면적이 커져 투입 에너지는 적고 일산화탄소 전환 효율은 100배 이상 향상된 것으로 확인됐다. 또 전극의 크기도 상용화가 가능한 수준의 대면적으로 제작이 가능해졌다. 오형성 KIST 박사는 “이번 기술은 나노미터 크기의 산호형태 은촉매 전극을 만듦으로써 이산화탄소 전환시스템의 성능을 크게 향상시키고 앞으로 연구방향까지 제시했다는데 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서영석 국회의원(부천정)과 최갑철 경기도의원(부천8, 원종1동2동, 오정동, 신흥동)은 지난 6월 20일 우리어울림네트워크(회장 남애리)가 주최한 부천 베르네천에서 개최된 ‘베르네천 EM흙공 던지기’와 ‘기후변화 환경캠페인’에 참여했다. 행사가 개최된 베르네천은 부천시 춘의동 멀미산 칠일약수터에서 발원하여 오정동을 지나 굴포천과 합류하는 하천으로, 지역 주민들의 체육시설 등 편의시설이 설치되어 있는 휴식공간이다. ‘EM흙공’은 효모, 유산균, 광합성세균 등 미생물균과 황토를 섞어 오래기간 숙성 발효 하여 만든 것. 전국 각지에서 EM균을 흙공 형태로 만들어 하천에 던짐으로써 하천내의 유해물질을 분해하고 오염된 하천을 살리기 위한 노력을 하고 있다. 부천시에서도 서영석 국회의원과 최갑철 도의원, 그리고 지역의 자원봉사자들이 베르네천의 하류 쪽인 오정동의 덕산고에서 휴먼시아3단지 앞까지 EM흙공 1천여 개를 하천에 던지며 환경 정화에 힘을 보탰다.이날 행사는 경기도마을공동체지원센터가 진행하는 ‘2020 마을종합지원사업’의 일환으로 추진됐으며 오정지역 의원과 오정동 자연보호위원회, 체육진흥회, 서울신학대학교 봉사단 등 많은 자원봉사자들이 동참했다. 서영석 국회의원은 “녹색탄소운동이 일상에서 활발하게 이뤄졌으면 좋겠다”며 그러기 위해서는 우리가 생활 속에서 실천할 수 있는 작은 일부터 행동으로 옮기는 것이 필요하다“고 강조했다. 최갑철 경기도의원은 “녹색뉴딜이 국가사업으로 대두되고 있는 현재, 시민들과 함께 환경을 지키는 일에 동참할 수 있어서 매우 뜻깊다”고 밝히며 “앞으로도 지속적으로 관심을 가지고 시민들과 함께하겠다”고 전했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

반려견이나 반려묘 같은 동물과는 달리 식물들은 특별히 먹을 것을 챙겨 주지 않아도 잘 자라는 것을 볼 수 있다. 화분에 식물을 키우다 시들시들해지면 얼른 물을 주고 빛이 잘 드는 곳으로 옮겨 주면 언제 그랬냐는 듯이 원기회복을 한다. 식물이 먹는 것이라고는 물과 약간의 비료뿐인 것 같은데 2㎏의 묘목이 5년이 지나면 70㎏이 된다. 늘어난 68㎏은 어디에서 왔을까. 식물의 엽록체는 빛에너지로 ATP와 NADPH라는 화학에너지를 만든다. 식물은 이 두 가지의 화학에너지를 이용해서 자신이 ‘먹을 것’을 스스로 만든다. 여기서 ‘먹을 것’이란 당을 말한다. 당을 만들려면 탄소, 수소, 산소와 같은 재료가 있어야 한다. 식물은 잎에 있는 기공이라는 구멍을 통해 탄소의 원료인 이산화탄소를 흡수한다. 그리고 뿌리에서 흡수한 물을 물관을 통해 줄기, 가지를 지나 잎까지 수송한다. 그러면 당을 만들 수 있는 모든 재료가 확보된다. 엽록체는 루비스코라는 효소를 이용해서 이산화탄소의 탄소를 탄소가 5개인 분자와 결합시켜 탄소 6개인 분자를 만든다. 이 분자는 불안정해 금세 둘로 갈라져 탄소 3개인 분자로 바뀐다. 탄소를 고정해서 얻은 최초의 분자가 탄소 3개인 분자이기 때문에 이런 식물들을 C3 식물이라고 한다. 온대지방에서 자라는 대부분의 식물이 이에 해당한다. 탄소 3개인 분자는 캘빈회로를 거쳐 당을 생산한다. 앞서 언급한 식물의 늘어난 68㎏은 고정된 이산화탄소와 물의 무게이다.온대지방에 사는 C3 식물은 덥고 건조한 날씨를 좋아하지 않는다. 물을 잃을 수 있기 때문이다. 그래서 C3 식물은 기공을 닫아 버린다. 기공이 닫히면 이산화탄소가 공급되고 캘빈회로 이전 단계인 명반응 결과 생긴 산소가 빠져나가야 하는데 통로가 닫혀 빠져나갈 수가 없게 된다. 이 상태에서 광합성은 계속 진행돼 산소는 증가하고 캘빈회로의 재료인 이산화탄소는 감소한다. 그러면 루비스코 효소가 늘어난 산소와 결합하고 그 결과 캘빈회로는 반으로 급감한다. 당의 생산이 반으로 줄어들게 되는데 산소를 사용하고 이 과정에서 소량의 이산화탄소가 생기게 된다. 이를 광호흡이라 한다. 덥고 건조한 지역에서는 식물들이 생존하기 어려운 것일까? C3 식물은 아마 생존하기 어려울 것이다. 항상 그렇듯 진화는 방법을 찾아냈다. 덥고 건조한 지역에 맞게 진화한 식물들은 탄소고정 효소를 최고 사양으로 바꾸고 캘빈회로와 공간적으로 분리시켰다. 그렇게 하면 아무리 산소 농도가 높아도 루비스코보다 성능 좋은 탄소고정 효소를 사용해 탄소를 고정시킬 수 있다. 이렇게 고정해서 생긴 최초의 화합물은 탄소를 4개 가지게 되는데 이를 C4 식물이라고 한다. 옥수수나 사탕수수, 사탕무와 같은 C4 식물은 에너지를 소모해 가면서 이 분자를 캘빈회로가 있는 세포로 이동시켜 당을 만들도록 한다. 사막에서 서식하는 선인장이나 파인애플 등의 식물은 탄소고정과 캘빈회로를 서로 다른 시간에 진행시켜 당을 만든다. 지구상 생물들은 어떤 환경에서도 살아가기 마련이다. 코로나19가 장기화되면서 코로나 블루라는 우울증과 무기력증에 시달리는 사람들이 늘고 있다고 한다. 사회적 존재인 사람 간 어울림이 없어서 그런 것 같다고 한다. 그렇지만 사람들은 코로나19가 바꾸어 버린 환경에서도 사회적 관계를 맺어 갈 수 있는 방법을 찾아낼 것이라고 생각한다. 그것이 지구상 생물들이 생존하는 비법이기 때문이다.

경남 창원시 마산만에 사라졌던 ‘잘피’가 다시 돌아와 서식하는 것이 확인됐다. 창원시와 마산만 특별관리해역 민관산학협의회는 마산만 내만 돝섬 주변에 해양보호생물인 잘피가 서식하고 있는 것을 최근 확인했다고 5일 밝혔다.마산만에 널리 분포했던 잘피는 매립 등 개발사업과 오염으로 1980년대 부터 사라지기 시작해 1990년대 이후 완전히 모습을 감추었다. 시는 마산만 바깥 지역인 구산면과 진동만에서는 잘피 서식이 보고됐으나 마산만 내만에서 서식이 관찰·보고 된 것은 이번이 처음이라고 밝혔다. ‘잘피‘는 바닷물 속에서 꽃을 피우고 열매를 맺는 여러해살이풀로 건강한 연안생태계를 유지하는데 큰 역할을 하는 매우 이로운 해양생물이다. 다양한 해양생물 산란·서식지를 제공하며 지구온난화 주요 요인인 이산화탄소를 흡수하고 광합성 작용을 통해 해양생물 호흡에 필요한 산소를 생산·공급한다. 동·서·남해안에 걸쳐 넓게 서식하고 있으나, 무분별한 개발과 환경오염으로 갈수록 서식장소가 줄어들고 개체 수도 현저히 감소하고 있는 실정이다. 시는 마산만에 해양보호생물 잘피가 다시 돌아온 것은 잘피가 서식할 수 있을 정도로 해양환경이 좋아진 것으로 볼 수 있다고 설명했다. 특별관리해역으로 지정된 마산만은 2008년부터 연안오염총량관리 도입에 따라 수질 개선이 확인됐다. 시는 2019년부터 역점사업으로 추진하고 있는 ‘海맑은 마산만 만들기 프로젝트’을 비롯해 해양환경 개선을 위해 꾸준히 노력한 결과 잘피가 서식할 수 있는 환경으로 회복되고 있는 것으로 분석했다. 마산만 민관산학협의회 이찬원 위원장은 “마산만에서 2009년 봉암갯벌에서 붉은발말똥게, 2018년 덕동 갯벌에서 갯게 등 멸종위기종이 발견돼 희망을 가지게 된 것처럼 잘피 발견이 마산만 해양환경 관리 체계가 발전할 수 있는 계기가 되기를 기대한다”고 말했다. 홍승화 창원시 수산과장은 “해양보호생물인 잘피가 마산만에서 안착할 수 있도록 마산만 관리해역 감시·관찰을 확대하고 보전대책을 적극 추진하겠다”고 말했다. 창원 강원식 기자 kws@seoul.co.kr/

철강 슬래그, 해조류의 생장·광합성 촉진이산화탄소 흡수·저장 ‘블루카본’ 효과도 포스코가 5월 31일 바다의날을 맞아 울릉도 앞바다에 바다 숲을 조성했다. 포스코는 경북 울릉도 남양리 앞바다에 철강 슬래그로 만든 인공어초 트리톤 100기와 트리톤 블록 750개를 수중에 설치해 약 0.4㏊(헥타르) 규모의 바다 숲을 조성했다고 28일 밝혔다. 이날 열린 바다 숲 조성식에는 장인화 포스코 사장, 김병수 울릉군수, 울릉군 서구 남양리 어촌계장, 어민 등이 참석했다.철강 슬래그는 쇳물을 뽑아내고 남은 철광석 찌꺼기다. 바다의 신이란 뜻을 지닌 트리톤은 포스코가 포항산업과학연구원(RIST)과 함께 철강 슬래그로 만든 인공어초 브랜드다. 바다 숲 가장자리에 설치된 트리톤 100기에선 해조류가 자란다. 숲 가운데 산처럼 쌓아 올린 벽돌 모양의 트리톤 블록 750개는 어류의 서식처와 산란장 역할을 한다. 철강 슬래그는 해양생태계에 유용한 칼슘과 철 등 미네랄 함량이 일반 골재보다 높아 해조류의 생장과 광합성을 촉진하는 효과가 있다. 훼손된 해양생태계의 수산자원을 회복시킬 뿐만 아니라 서식생물의 종 다양화에도 기여한다. 해수 부식에도 강하다. 포스코 관계자는 “트리톤 바다 숲은 해양식물과 퇴적물을 통해 해저에 이산화탄소를 흡수·저장하는 ‘블루카본 효과’도 있다”고 말했다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr

코로나19와 같은 엄청난 재앙을 세상 사람들 누구나 다 경험하는 것은 드문 일이다. 불과 몇 달 사이에 사람 사는 방식이 달라졌다. 이 팬데믹의 경제적, 사회적 후유증에 대해서는 그 규모가 엄청날 것이라는 점만 확실할 뿐 구체적으로 언제까지 어떻게 될지는 제대로 알 수 없다. 인류가 직면한 더 큰 재앙인 기후위기는 지금 잠시 잊혀진 듯하나 실상은 우리 코앞에 다가와 있다. 백신 개발 등으로 일단락될 수 있는 바이러스성 질병과는 달리 기후위기는 일단 시작되면 인류의 종말이 순식간에 오고 막을 방법도 없다. 그래서 정치, 종교, 과학계 지도자들이 입을 모아 걱정을 하는 문제다. 얼마 남지 않은 시간 동안 과연 우리는 무엇을 해야 할 것인가? 기본적으로 대기 중 이산화탄소의 양을 줄여야 한다. 수억 년 전 땅속에 석유, 석탄으로 묻혀 있던 탄소를 태우면서 만들어 낸 인간의 과오를 불과 십 년 안에 되돌려야 하는 것이기에 우리가 해야 할 일의 규모는 엄청날 수밖에 없다.이산화탄소를 포집하는 나무를 베어 태양전지를 설치하는 탐욕스러운 방식은 제대로 된 탄소 포집 방법이 될 수 없다. 살펴보면 지상의 나무들만큼이나 바다의 식물성 플랑크톤이 이산화탄소를 포집한다는 사실을 깨닫게 된다. 광합성으로 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출하는 식물성 플랑크톤은 전체 산소 발생량의 절반을 담당한다. 그럼 이들의 생장을 어떻게 도울 수 있을까? 얼마 전 국제통화기금(IMF)에서 매우 흥미로운 연구 결과를 발표했다. 큰고래들은 심해로 다이빙하는 습성이 있다. 다른 물고기들과는 달리 공기호흡을 해야 하기 때문에 ‘고래펌프’라는 행동을 하게 되는 것이다. 또 고래들은 그 이동경로가 수천㎞에 달하기 때문에 해수의 수평이동에도 도움을 줄 것이다. 이에 따라 플랑크톤이 원하는 무기질이 대양에서 순환되게 한다. 그리고 비료처럼 질소 성분이 많은 배설물로 플랑크톤에 영양분을 제공한다는 것이다. 인간이 기계로 해수를 순환시키려면 엄청난 양의 이산화탄소를 배출할 것인데, 수백만 마리의 고래가 이 역할을 하고 있다. 몸무게가 수십t씩 되는 고래 스스로도 엄청난 양의 탄소 덩어리로서 탄소를 포집한 상태고 나아가 이들의 사체는 깊은 바닷속에 가라앉기 때문에 자연스레 탄소 포집의 효과를 가져온다는 것이다. 이러한 고래들의 개체수가 늘어나게 하려면 어떻게 해야 할까? 방법은 생각보다 쉽다. 인간이 이들에게 해 오던 못된 짓들만 멈추면 된다. 아직도 상업용 포경을 하는 국가들에 정치, 경제, 외교적 집단 압력을 행사해 이를 즉시 멈추게 하는 것이 첫 번째 일이다. 최근 들어 접하는 죽은 고래 뱃속에서 수십㎏의 플라스틱이 발견됐다는 슬픈 뉴스가 시사하듯 일회용 플라스틱 용기 및 빨대 그리고 포장재 사용을 엄격히 규제하고 이를 남용하는 국가에 대한 규제가 필요하다. 요즘 생활 속 거리두기 때문에 많은 사람이 식재료를 집으로 배달시킨다. 배송 업체별로 포장의 정도가 다른데 플라스틱 사용이 많은 업체는 그 행태를 바꾸도록 여론에서 지적해야 한다. 나아가 남녀노소 항상 지니고 다니는 물품에 장바구니를 포함시키는 캠페인도 있어야 한다. 다가오는 엄청난 재앙을 막기 위해 우리의 조력자 고래들이 즐거워하는 세상을 만들어 주자.

여성의 섬유질 섭취 부족이 유방암의 위험을 높인다는 연구결과가 나왔다. 미국 하버드대 연구진이 섬유질 섭취와 유방암 발병 간의 상관관계를 확인하기 위해 2019년 7월 이후 발표된 추적 관찰 연구 20건을 재분석한 결과, 섬유질 섭취량이 가장 적은 여성은 섭취량이 가장 많은 여성에 비해 유방암 위험이 최대 8% 더 높았다. 일반적으로 섬유질은 자연계에 가장 많이 존재하는 유기화합물로, 이산화탄소와 물을 이용한 광합성에 의해 만들어진다. 이 중 인간이 섭취할 수 있는 섬유질을 식이섬유로 부르며, 시금치 줄기나 파 줄기, 호박 줄기 등 채소나 과일, 해조류, 통곡물 등이 이에 해당된다. 섬유질 섭취가 부족할 경우 대장암의 위험이 높아진다는 사실은 익히 알려져 있었지만, 이번 연구를 통해 유방암과도 밀접한 연관이 있다는 사실이 확인됐다. 연구진은 섬유질이 혈당을 조절해주고 인슐린 민감성을 높여줌으로써 유방암 예방 효과를 가져온다고 추측했다. 또 재분석에 활용된 대부분의 연구는 폐경 후 유방암 발병과 관련한 것이었지만, 폐경 전 유방암과 관련한 5개의 연구결과에 따르면 섬유질이 유방암을 예방하는 효과는 훨씬 더 컸다. 연구진은 폐경 전 여성이 섬유질을 많이 섭취할 경우 최대 18%까지 유방암 위험이 낮아진다고 분석했다. 일반적으로 암세포는 혈액 속 포도당 등 당 성분이 많을 경우 더욱 활발히 번식하는 것으로 알려져 있다. 섬유질은 유방암의 또 다른 원인인 여성호르몬인 에스트로겐 호르몬 수치를 적절하게 조절해주는 것뿐만 아니라 혈당을 낮춰줘 유방암 위험을 떨어뜨리는 것으로 보인다고 연구진은 설명했다. 연구를 이끈 하버드 T.H. 챈 보건대학원의 마리암 파비드 교수는 “이번 연구는 생활 습관이 유방암 위험에 영향을 미칠 수 있다는 증거와 같다. 동시에 미국암협회의 식이 지침을 뒷받침하며, 과일과 채소 및 통곡물을 포함해 섬유질이 풍부한 식이의 중요성을 강조한다”고 설명했다. 세계보건기구(WHO)의 1일 권장섭취량은 27~40g이다. 식품별 섬유질의 g당 함유량은 해파리 74.18%, 미역 37.95%, 현미 2.92%, 호밀빵 5.21%, 강낭콩 19.76%, 당근 2.55% 등이다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

경기 여주시농업기술센터는 클로렐라 배양 시스템 구축이 완료되어 4월부터 농가에서 직접 배양할 수 있도록 종균을 분양 한다고 21일 밝혔다. 클로렐라는 일반 농업미생물의 배양 방법과 달리 광합성을 하는 녹조류로 이산화탄소, 물, 빛, 미량원소만 있으면 누구나 쉽게 배양 활용할 수 있으며 작물의 생육 시기나 수확 시기에 상관없이 언제든지 활용할 수 있다는 것이 가장 큰 장점으로 시설채소농가에서 큰 호응을 받고 있다. 클로렐라 사용농가에 따르면 클로렐라를 사용하여 엽채소류를 재배한 결과 수확량과 저장성 증대 효과는 물론 식품의약품안전처 고시에 안전한 기능성 식품소재로 등재 되어 있어 친환경농작물 재배에 안심하게 사용할 수 있다. 이미혜 미생물 담당 주무관은 “올해 클로렐라를 활용한 친환경농산물 생산 단지 조성 사업을 추진 중에 있으며, 친환경농산물 생산에 앞장설 계획”이라고 밝혔다. 신동원 기자 asadal@seoul.co.kr

얼마 전 필리핀에서 화산이 폭발했다. 화산이 폭발하면 분출되는 화산재가 하늘을 가려 암흑천지가 된다. 지구에서 5번의 생명체 대멸종이 있었는데, 최악의 화산 폭발 때문인 것으로 알려져 있다. 특히 생물종 90%가 사라진 페름기 대멸종은 약 2억 5200만년 전 엄청난 넓이의 시베리아에서 용암이 분출되고 화산재가 광범위하게 퍼지면서 발생한 일이다. 화산재가 빛을 차단했고 그로 인해 식물의 광합성이 불가능해졌기 때문이다.사람은 다른 생물을 먹어야 살 수 있다. 사람은 육식동물, 초식동물, 식물 등 어떤 것이든 먹는다. 육식동물은 초식동물을 먹고 초식동물은 식물을 먹는다. 결국 인간은 식물로부터 에너지를 얻는 것이다. 그런데 식물은 빛에서 에너지를 얻는다. 다시 말해 식물이 빛에너지를 이용해 다른 생물들이 먹을 수 있는 화학에너지로 전환되기 때문에 사람을 포함한 지구상의 거의 모든 생물이 살아갈 수 있는 것이다. 식물이 얻는 빛에너지는 지구에 도달하는 태양에너지에서 얻는다. 지구에 도착한 태양에너지는 대부분 반사돼 우주로 나가거나 땅, 바다, 대기에 흡수돼 열로 전환된다. 그리고 남은 1%만 광합성에 의해 화학에너지로 바뀌는 것이다. 이 양은 지구상의 거의 모든 생물을 먹여 살리기에 충분하다. 식물의 광합성 색소들은 녹색을 제외한 모든 가시광선과 약간의 자외선을 흡수해 사용한다. 식물이 녹색으로 보이는 것도 광합성 색소들이 녹색을 흡수하지 못하기 때문이다. 가을이 되면 녹색을 띠는 광합성 색소들이 분해돼 녹색에 가려 있던 노랑, 빨강 등의 색이 노출되면서 잎의 색이 달라진다. 우리가 무지갯빛 가시광선을 볼 수 있듯 생물에 따라 볼 수 있는 빛의 파장은 다르다. 벌이 볼 수 있는 빛은 자외선을 포함하는 더 짧은 파장이고 새들은 빨간색 쪽으로 치우친 긴 파장의 빛을 더 잘 본다. 빛의 파장이 짧을수록 에너지가 크다. 세균을 죽이는 살균기가 짧은 파장의 자외선을 사용하는 이유다. 그렇기 때문에 자외선램프가 위에 달려 있는 살균기에서 컵을 뒤집어 놓거나 겹쳐 놓거나 옆으로 뉘어 놓으면 멸균 효과를 기대할 수 없다. 식물은 안테나처럼 빛에너지를 많은 색소로 받아들여 엽록소에 전달한다. 우리가 흔히 광합성이라고 부르는 것은 빛에너지를 이용해 화학에너지인 ATP와 NADPH2를 만들고 부산물로 산소를 만든다. ATP와 NADPH2는 또 다른 화학에너지인 당을 합성하는 데 쓰이고 산소는 우리의 호흡 재료로 사용된다. 최초의 광합성은 세균들에 의해 수행됐다. 육지가 거의 없던 초창기 지구에서부터 이 세균들은 광합성을 통해 산소를 늘렸고 물속에서 만들어진 산소는 철을 산화시키고 물속에 퍼지다가 급기야 대기로 확산된 것이다. 약 27억년 전부터 22억년 전까지 산소가 전무했던 대기는 그 덕분에 산소가 2% 정도로 늘어났고 이후 약 6억년 전부터 식물성 플랑크톤, 식물들의 진화로 대기 중 산소 농도는 현재와 같은 20%까지 늘어나 푸른 지구를 가능케 했다. 종종 브라질의 아마존 숲이 훼손되고 있다는 소식을 들을 수 있다. 아마존 숲이 훼손된다는 것은 인간이 이용할 수 있는 화학에너지가 그만큼 사라졌다는 것이다. 자연, 특히 식물의 감소를 막고 보호해야 하는 이유는 우리가 생존하는 데 절대적인 먹거리와 산소가 직결돼 있기 때문임을 잊지 말아야 한다.

지구와 인접한 금성과 화성은 대기의 구성 성분의 대부분이 이산화탄소다. 만약 지구 역시 이산화탄소가 대부분인 대기를 지녔다면 금성 같은 극단적인 온실효과가 발생해 생명체가 살 수 없는 뜨거운 행성이 됐을 것이다. 하지만 과학자들은 초기 지구 대기는 이웃 행성과 비슷하게 이산화탄소가 풍부했다는 사실을 알고 있다. 그런데도 지구가 금성처럼 되지 않은 이유는 당시 태양이 지금보다 훨씬 어두웠기 때문이다. 반대로 말하면 풍부한 온실가스 덕분에 태양이 지금보다 어두웠던 시기에 지구 표면에 액체 상태의 물이 존재할 수 있었다. 과학자들은 이 주장에 대체로 공감하지만, 시기에 따른 온실가스의 농도에 대해서는 모르는 부분이 많았다. 미국 워싱턴 대학 연구팀은 27억 년 전 지구에 떨어진 미세 운석 입자를 확인해 여기서 당시 지구 대기 중 이산화탄소 농도를 측정할 수 있는 단서를 발견했다. 연구팀은 운석이 지구 대기를 통과하면서 고온 환경에서 산소와 반응하는 정도를 조사했다. 예를 들어. 뷔스타이트(Wüstite)는 철이 고온에서 산소와 반응해 생성되는 광물로 철성분이 풍부한 운석에 흔하다. 뷔스타이트 성분은 당시 대기 중 산소 농도가 높을수록 많이 생성된다. 이 시기 지구에는 광합성을 하는 원시적인 시아노박테리아가 등장해 이산화탄소를 흡수하고 산소를 내놓고 있었다. 따라서 산소 농도가 높을수록 이산화탄소 농도는 낮았다고 추정할 수 있다. 연구팀은 당시 대기 조성에 대한 컴퓨터 모델을 이 미세 운석의 광물 구성과 비교했다. 그 결과 27억 년 전 이산화탄소 농도는 최대 70%에 이르는 것으로 나타났다. 현재 대기 중 이산화탄소 농도가 인간의 온실가스 배출로 높아졌음에도 0.04% 정도인 점을 생각하면 엄청나게 높은 수치다. 하지만 이렇게 높은 이산화탄소 농도 덕분에 당시 지구에 생명체가 존재할 수 있었다. 이 시기 태양 밝기는 지금보다 20% 정도 어두워서 강력한 온실효과 없이는 액체 상태의 물이 존재할 수 없었기 때문이다. 고대 지구에 액체 상태의 물이 존재할 수 있었던 것은 이렇게 높은 온실가스 농도 덕분이었다. 그러나 액체 상태의 물이 존재할 수 있는 조건 덕분에 생명체가 탄생해 광합성을 통해 온실가스 농도를 낮추고 산소 농도를 높였다. 절묘하게도 이 상황이 태양이 점점 밝아지는 상황과 균형을 맞춰 현재의 지구를 만든 것이다. 물론 이 과정에서 온도가 지나치게 올라가거나 내려가는 이변도 있었지만, 지구 생태계는 적절한 균형을 찾아갔다. 태양계 다른 행성에서는 볼 수 없는 지구만의 기적이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인간을 포함한 동물은 먹지 않으면 생존할 수 없다. 스스로 영양분을 만드는 식물이나 박테리아가 아닌 이상 다른 생물체의 에너지를 빼앗아 살아가는 것이 동물의 숙명이다. 따라서 소화 기관의 진화는 다세포 동물의 진화만큼이나 오래되었다고 생각할 수 있다. 다만 부드러운 내장 기관은 화석으로 잘 남지 않아 그 기원을 밝히기가 쉽지 않았다. 미주리 대학의 제임스 D 쉬프바우어 교수와 그 동료들은 에디아카라기 (6억3500만~5억4100만 년 전의 지질시대) 후기인 5억 5000만 년 전 화석에서 가장 오래된 소화 기관의 증거를 발견했다. 연구팀은 이 시기에 흔했던 미스터리 생명체인 클라우디니드 (cloudinids)의 화석을 마이크로 CT 스캔을 통해 상세히 분석했다. 클라우디니드는 아이스크림 콘을 여러 개 겹쳐 놓은 것 같은 외형을 지니고 있는 작은 에디아카라 생물체로 현생 동물군 중 어느 동물과도 연관성이 확인되지 않은 미스터리 생명체다. 입처럼 보이는 부분이 있지만, 실제 입인지도 확인되지 않았다. 일부 과학자들은 현생 산호와 비슷하게 공생 조류(algae)의 광합성을 통해 에너지를 얻는 동물일지도 모른다고 보고 있다. 하지만 이번 연구에서 클라우디니드의 내부 구조는 산호와는 확연히 달랐다. 길쭉한 몸통 내부에는 소화 기관 역할을 하는 것으로 추정되는 긴 튜브 같은 장기가 존재했다. 이 해석이 옳다면 연구팀은 가장 오래된 위장 화석을 찾은 것이다. 이 연구는 저널 네이처 커뮤니케이션스에 실렸다. 다른 에디이카라 화석처럼 클라우디니드 역시 다리나 집게 같은 부속지가 없으며 이빨이나 단단한 외피의 흔적이 없다. 따라서 입으로 먹이를 먹었다면 유기물이 풍부한 모래를 흡입한 후 배출하거나 혹은 바닷물 속을 부유하는 유기물을 흡입했던 것으로 보인다. 많은 에디아카라기 생물들이 이런 식으로 유기물을 걸러 먹거나 혹은 공생 조류의 힘으로 살았던 것으로 생각된다. 따라서 이 동물들은 움직일 필요도 없었고 사냥을 할 이유도 없었다. 하지만 다음 시기인 캄브리아기에는 날카로운 이빨과 집게 같은 부속지를 지닌 포식자들이 등장한다. 이 시기엔 본격적으로 먹고 먹히는 생존 경쟁이 시작되면서 동물의 다양성이 폭발적으로 증가했다. 이런 생물상의 변화를 캄브리아기 대폭발이라고 부르는데, 현생 동물문의 조상이 대부분 이때 등장했다. 캄브리아기에 생물 대폭발이 가능했던 이유는 에디아카리기 말에 이렇게 다음 시대를 준비했던 동물들 덕분인지도 모른다. 비록 원시적인 소화기관의 흔적이지만, 이번 연구가 큰 의미를 지닌 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

수분·영양분 공급해 박테리아 증식 시멘트 주성분 탄산칼슘 만들어내 한달 지나면 콘크리트 강도와 같아 생물콘크리트 아메바처럼 절단 후햇빛·영양분 주면 두 개 벽돌로 성장 달·화성에 집 지을때 기술 응용 기대우리 주변에서 가장 흔하게 볼 수 있으면서 물 다음으로 가장 많이 소비되는 것은 무엇일까. 정답은 ‘콘크리트’이다. 많은 사람이 콘크리트에서 떠올리는 이미지는 답답하고 삭막하고 인간미 없는 도시의 한 단면이다. 콘크리트의 시작은 고대 바빌로니아까지 거슬러 올라갈 정도로 역사가 길다. 현대적인 개념의 콘크리트는 19세기 중반에 등장해 1843년 영국 런던 템스강 터널공사에서 처음 쓰이면서 역사에 화려하게 등장했다. 사실 하늘을 찌를 듯 높이 솟아 있는 마천루들도 콘크리트가 없었다면 불가능했다고 할 정도로 토목, 건축 분야에서는 빼놓고 생각할 수 없는 재료이다.콘크리트는 흔히 골재라고 부르는 자갈, 모래 등 물리적, 화학적으로 견고한 재료에 시멘트와 물을 섞어 강도를 높인 것을 말한다. 여기에 철근이나 철골을 쓰면 강도는 더해져 더 높고 더 큰 구조물이 가능하도록 해준다. 문제는 콘크리트 제조과정에서 지구온난화 원인물질로 지목받는 이산화탄소를 엄청나게 배출한다는 점이다. 전 세계 이산화탄소 배출량의 5~7%를 차지할 정도이다. 이 때문에 많은 공학자들이 이산화탄소 배출을 최소화할 수 있는 콘크리트를 만드는 데 관심을 갖고 있다. 이런 가운데 미국 콜로라도 볼더대 토목환경건축공학과, 재생및지속가능에너지 연구소, 생화학과, 재료공학과, 몬태나주립대 기계산업공학과, 연방 신재생에너지연구소 공동연구팀이 모래와 박테리아만 이용해 시멘트 콘크리트만큼이나 하중강도가 우수하면서도 친환경적인 생물콘크리트를 만드는 데 성공했다. 이번 연구결과는 셀 출판그룹에서 발행하는 재료공학 분야 국제학술지 ‘물질’(Matter) 16일 자에 실렸다.연구팀은 ‘synechococcus sp. pcc 7002’라는 학명을 가진 시아노박테리아를 활용했다. ‘남(藍)세균’이라고 부르기도 하는 시아노박테리아는 엽록소를 갖고 광합성을 하는 박테리아로 특정 조건에서 이산화탄소를 흡수해 시멘트의 주성분인 탄산칼슘을 만드는 것으로 알려져 있다. 연구팀이 만든 생물콘크리트는 하이드로겔로 만든 틀에 모래를 채워넣고 박테리아만 주입하면 되는 비교적 간단한 방법으로 만들어진다. 하이드로겔은 콘크리트 모양을 만드는 틀이 되는 한편 수분과 영양분을 공급해 박테리아가 증식할 수 있도록 만들어주는 역할을 한다. 박테리아는 서서히 탄산칼슘을 만들어 15일 정도가 지나면 녹색을 띤 단단한 콘크리트를 형성하기 시작하고 30일이 지나면 일반적으로 쓰이는 콘크리트와 똑같은 강도를 갖는 것으로 확인됐다. 또 하나의 특징은 아메바처럼 생물콘크리트를 반으로 쪼개놓은 뒤 햇빛과 충분한 영양분만 공급해주면 두 개의 벽돌로 성장한다는 것이다. 연구팀은 두 개의 콘크리트 벽돌을 8개까지 성장시키는 데 성공하기도 했다. 생물콘크리트를 성장시키는 과정에서는 박테리아가 충분히 살아남을 수 있도록 습도와 온도조건을 맞춰줘야 하지만 원하는 형태가 만들어진 다음 일반 벽돌이나 콘크리트처럼 건조과정을 거치면 단단하게 굳어 최대 강도를 갖게 된다. 윌 스루바 콜로라도 볼더대 교수(생물재료공학)는 “이번에 개발한 친환경 콘크리트는 극한 환경에서도 햇빛과 공기, 적당한 수분, 모래만 있으면 만들 수 있고 시멘트를 사용한 콘크리트에 못지않은 강도를 갖게 된다는 것이 장점”이라면서 “미래에 달이나 화성에 거주지를 만들 필요가 있을 때 이번 기술을 응용할 수도 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 남극에서 자생하는 식물의 유전자를 이용해 추위와 가뭄에 강한 벼 품종을 개발해 주목받고 있다. 극지연구소와 연세대 생물학과 공동연구팀은 춥고 건조한 남극에서 꽃을 피우는 ‘남극좀새풀’이라는 식물에서 추출한 유전자를 이용해 극한 환경에서도 생존할 수 있는 벼 품종을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘식물 및 세포 생리학’ 1월호에 실렸다. 남극좀새풀은 0도에서도 광합성 능력을 30% 이상 유지하고 건조한 상황에서도 광합성이 가능해 자연재해나 기후변화에 따른 작물피해를 막아줄 수 있는 유전자원으로 주목받아왔다. 연구팀은 이런 남극좀새풀 유전자를 분석한 결과 ‘GolS2’ 유전자가 극한 환경에서 식물의 생장에 도움을 주는 것을 발견하고 이를 벼의 유전자에 삽입해 형질을 바꾸는 실험을 실시했다. GolS2 유전자를 가진 벼는 일반적으로 벼가 자라는 기온에서는 성장에 별 차이를 보이지 않았지만 냉해피해가 발생하는 저온에서는 일반 벼보다 생존율이 5배나 높은 것으로 나타났다. 기온이 4도인 환경을 만들어 생존율을 관찰한 결과 형질전환 벼는 54%, 일반 벼는 11%가 생존하는 것으로 확인된 것이다. 또 9일 동안 물을 주지 않는 가뭄 환경에서의 생존율도 형질전환 벼는 30%, 일반 벼는 10%로 3배 가량 높은 것으로 나타났다. 지금까지 극한상황에서 생존하기 위한 벼의 형질전환 실험은 저온이나 건조상황 중 하나에만 작용했는데 GolS2 유전자를 이용한 형질전환 벼는 두 가지 복합적 상황에서 모두 내성을 가진 것으로 확인됐다. 연구팀은 춥고 건조한 상황에서 형질전환 벼를 분석한 결과 세포 내부에 활성산소를 줄이는 올리고당 함량이 증가한 것을 확인했다. 연구를 이끈 이형석 극지연구소 책임연구원은 “GolS2 유전자가 식물 생장환경이 나빠져 스트레스를 받을 때 세포 내 당 함량을 늘려 극복하는 것으로 해석된다”며 “극지식물의 유전자원이 냉해와 가뭄을 이겨내고 농작물의 생산성을 높이는데 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우려가 현실이 됐다. 아름다운 물의 도시 베니스의 절반 이상이 홍수의 피해를 입었다. 50여 년 만에 가장 큰 홍수다. 전문가들은 베니스가 점점 ‘수장’(水葬)의 위기를 겪는 이유가 기후변화에 있다고 지적한다. 미국 시사주간지 타임은 22일 보도에서 베니스와 마찬가지로 기후변화의 영향 탓에 베니스와 같은 위기를 겪고 있는 유네스코 지정 세계문화유산들을 소개했다.▲스카라 브레(Skara Brae)-영국 스코틀랜드 오크니제도 스카라 브레는 석기시대의 마을로, 1950년 커다란 폭풍우가 불어와 모래를 날려 버리기 전까지, 몇 세기 동안이나 모래 언덕 아래 묻혀 있었다. 모래 아래에서 드러난 유적은 5000년 전 혹은 그 이전에 살았던 고대 인류의 일상생활을 생생하게 들여다 볼 수 있게 해줘 세계문화유산으로서 높은 가치를 인정받았다. 그러나 스카라 브레는 어느 순간부터 말 그대로 물에 씻겨져 내려갈 위기에 처했다. 기존에는 방파제가 해당 지역을 보호하는 역할을 했지만, 바닷물의 수위가 높아져 제방이 붕괴되기 시작해면서 보호막 역할이 불가능해졌기 때문. 특히 오크니제도에 태풍이 불어닥치기라도 할 때면 피해는 더욱 커졌다. 미국 참여과학자모임(Union of Concerned Scientists)의 기후 및 에너지 프로그램 담당 연구원인 아담 마컴 박사는 타임과 한 인터뷰에서 “언젠가 우리는 눈을 떠 아침에 일어났을 때 스카라 브레가 완전히 사라져 버렸다는 걸 알게 될지도 모른다”고 경고했다. ▲옐로스톤(Yellowstone)-미국 와이오밍, 몬타나, 아이다호 주 옐로스톤 국립공원은 미국 최대, 세계 최초의 국립공원으로, 1만 가지가 넘는 지리적 물질 및 지구 간헐천의 3분의 2에 해당하는 300개의 간헐천이 존재한다. 야생동물의 보고이자 온천과 폭포, 기암괴석이 산재한 곳이며 1978년 유네스코 자연유산으로 지정됐다. 옐로스톤 국립공원은 베니스나 스카라 브레처럼 물에 휩쓸려 훼손될 위험은 없지만, 그렇다고 기후변화의 위기와 동떨어져 있지도 않다. 기후변화로 지구온난화가 심각해지고 이상 기후가 이어지면서, 옐로스톤의 삼림 면적이 꾸준히 줄고 서식하는 생명체가 줄어드는 등 공원 전반의 생태계가 변화하고 있다. 마컴 박사는 “기후변화는 생태계의 많은 부분에 영향을 미치고, 이는 도미노 현상과도 비슷하다. 공원과 그 주변에까지 영향을 미친다”면서 “미국항공우주국(NASA)dp 따르면 기온이 상승하면서 공원 일대에 서식하는 나무인 백송(Whitebark Pine)이 서식하는 고도가 점차 높아지고 있는 것이 확인됐다”고 설명했다.▲조지타운(Georgetown)-말레이시아 북서부 피낭섬 믈라카와 함께 2008년 세계문화유산으로 지정된 조지타운은 동아시아와 동남아시아의 다양한 문화 무역 도시라는 독특한 모형을 보여주고, 약 500년 간 여러 인종과 국가의 거래로 겪은 다양한 변화를 고스란히 간직하고 있다는 점에서 주요 유산으로 꼽힌다. 그러나 기후변화로 인해 잦은 홍수가 발생했고, 강이 범람해 마을이 물에 잠기는 등 홍수 피해가 끊이지 않고 있다. 2017년에는 최악의 폭풍우로 2000여 명이 대피하기도 했는데, 전문가들은 태풍에서 기인한 폭풍우가 도시 전체를 물에 잠기게 할 수 있다고 우려하고 있다. 말레이시아 당국은 피낭의 조지타운을 보호하기 위해 일명 ‘스펀지 도시 모델’을 계획하고, 도시에 녹지 구간을 확장해 마치 스펀지처럼 땅 표면이 물을 흡수하도록 만들겠다고 밝혔다.▲그레이트 베리어 리프(Great barrier reef)-호주 호주에 있는 세계 최대 산호초 지대인 그레이트 베리어 리프는 형형색색의 아름다운 산호초 및 해양 생물들을 볼 수 있는 세계문화유산 중 하나다. 그러나 바닷속 오아시스 역할을 하는 산호초들이 새하얗게 변하는 백화현상이 끊이지 않고 있다. 전문가들은 이것이 지구온난화로 인한 현상이라고 지적한다. 바다의 수온이 상승하면 산호들이 작은 광합성 조류를 배출하는 과정에서 하얗게 변해버리고, 다시 빠른 시간 안에 충분히 차가워지지 않으면 결국 몇 주 후에 죽고 만다. 마컴 박사는 “우리가 그레이트 베리어 리프를 살릴 수 있는 유일한 방법은 지구 온난화 속도를 늦추고 기후변화를 막는 것 뿐”이라면서 “산호초는 기후변화 때문에 완전히 파괴되고 말 것이다. 이는 의심할 여지가 없다”고 목소리를 높였다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

호주 해안에서 멸종위기종인 ‘대왕고래’가 다소 특이한 색깔의 배설물을 배출하는 순간이 포착됐다. 호주 ABC뉴스는 16일(현지시간) 현지 고래 감시팀이 퍼스 남부 해안에서 이동 중인 대왕고래의 배설 장면을 카메라에 담았다고 전했다. 주 먹이를 크릴새우로 하는 대왕고래의 배설물은 보통 붉은색을 띠지만, 이번에 포착된 고래는 노란색 배설물을 바다에 휘갈겼다.고래감시팀 이안 비제는 “해변에서 2km 거리 해안에서 대왕고래 몇 마리를 발견했는데 그중 한 마리가 밝은 노란색의 배설물을 배출했다”고 설명했다. 그는 “이런 색은 보도듣도 못했다”면서 “고래가 새로운 종의 크릴새우를 발견한 것이 틀림없다”고 말했다. 이어 “먹이 섭취 후 24시간이 채 지나지 않은 것 같다”고 덧붙였다.질소와 인, 철을 다량 함유한 고래 배설물은 해양 생태계에 매우 중요한 존재다. 전문가들은 한 번에 200리터씩 쏟아지는 고래 배설물이 모든 해양 생물의 근원이 되는 플랑크톤 성장을 촉진시킨다고 말한다. 이 플랑크톤은 광합성으로 이산화탄소를 흡수해 대기 환경에도 긍정적 영향을 미친다. 호주 해양생물학자 스티븐 니콜 박사의 연구에 따르면, 남극해의 향유고래 1만2000마리의 배변 활동으로 증식된 식물성 플랑크톤은 매년 20만 톤의 이산화탄소를 바닷속에 격리하는 것으로 나타났다.최대 길이 33m, 무게 190톤으로 현존하는 동물은 물론 역사상 가장 거대하고 무거운 동물인 대왕고래는 그러나 극심한 고래잡이 속에 현재 멸종 위기에 놓인 상태다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

“두려워할 이유는 없으면서 배울 것은 많은 존재가 나무이다. 활기차고 평화로운 그들은 우리를 힘내게 하는 정수를 아낌없이 나눠준다.” 소름 끼칠 정도로 방대한 양과 복잡한 문장을 자랑하는 소설 ‘잃어버린 시간을 찾아서’로 20세기 최고의 작가 중 한 명으로 평가받는 마르셀 프루스트가 이 세상 모든 나무에 바친 찬사이다. 오랫동안 인류에게 쉼터를 제공하고 건축자재로 사랑받았던 나무의 쓸모가 바뀐 것은 1867년이었다. 제2회 파리 만국박람회에 정원사 조지프 모니에는 콘크리트와 금속을 결합시켜 만든 최초의 철근 콘크리트 제품인 ‘정원 물통’을 전시했다. 간단해 보이는 이 작품은 20세기 건축 트렌드를 바꾸는 시작점이었다. 철근 콘크리트는 고층 건물을 짓기에도 용이하고 화재에도 강하다는 장점 때문에 벽돌과 목재를 순식간에 대체했다. 그러나 지구온난화 문제와 친환경 트렌드가 만나면서 나무에 대한 관심이 다시 높아지고 있다.실제로 철근 콘크리트 건축을 위해서는 철근, 철골, 시멘트를 만들어야 한다. 또 완공된 건물에는 냉난방을 위해 엄청난 에너지가 투입된다. 이 때문에 건축 부분에서 배출되는 온실가스는 전 세계 온실가스 배출량의 30~40%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 반면 나무는 성장 과정에서 산소를 배출하고 이산화탄소를 흡수한다. 어느 정도 성장하면 광합성 효율과 탄소 저장 능력이 떨어지는데 그대로 둬 썩거나 불에 탈 경우 나무가 저장하고 있던 탄소는 공기 중으로 다시 빠져나간다. 그런 상황에 맞닥뜨리기 전에 적당히 자란 나무를 건축자재로 쓰면 탄소가 공기 중에 배출되는 것을 막을 수 있다는 점에 연구자들은 주목하고 있다. 그러나 목조건축물이 화재에 취약하다는 문제점은 여전히 골칫거리이다. 그런데 영국 케임브리지대 건축학과 자연재료혁신센터, 오스트리아 빈 자연자원·생명과학대(BOKU) 목재기술 및 재생재료연구소 공동연구팀은 대나무를 세포생물학적으로 분석한 결과 에너지 효율이 높고 불에 강한 목재 건축 기술이 가능하다는 사실을 확인하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 13일 자에 발표했다.대나무의 탄성과 강도 같은 물리적 특성과 관해서는 많은 연구가 있어왔지만 대나무 내부의 세포구조에 대한 연구는 많지 않았다. 이에 연구팀은 중국, 대만에서 주로 자라는 모소 대나무 3~5년생을 잘라 수분함량이 10%가 될 때까지 말린 다음 열전도율을 측정하는 주사열현미경(SThM)으로 분석했다. 모소 대나무는 최대 28m까지 자라기 때문에 중국이나 대만 등에서는 건물을 지을 때 작업자들이 오갈 수 있도록 하는 임시가설물인 비계 재료로 많이 쓰인다. 분석 결과 대나무 내부는 두꺼운 섬유질과 얇은 섬유질 층이 번갈아 있는 복잡한 셀룰로스 구조를 갖고 있는 것으로 확인됐다. 두꺼운 섬유질 층은 대나무의 강도에 영향을 미치고 얇은 섬유질 층의 세포들은 생장 방향과 직각에 가까운 각도로 정렬돼 있어 열전도율을 낮추는 역할을 한다는 것이다. 건물 성능 중 중요한 요소 중 하나는 필요한 열은 보존하고 불필요한 열은 차단시키는 단열 기능으로 열전도율을 낮추는 것이 핵심이다. 대나무의 얇은 섬유질 층은 천연 단열재 역할을 한다는 것이 연구진의 설명이다. 두꺼운 섬유질 층은 대나무가 화염에 노출됐을 때 불이 붙기 어렵게 만들 뿐만 아니라 확산 속도를 늦추는 역할을 하는 것으로 확인됐다. 대실 샤 영국 케임브리지대 교수(자연재료·구조공학)는 “이번 연구를 통해 대나무의 열적 특성을 파악함으로써 목조 건축물의 에너지 소비를 줄이고 불이 났을 때 안전성을 높일 수 있는 방법을 찾을 수 있게 됐다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아마존 열대우림의 대기의 건조한 정도가 지난 20년간 꾸준히 심각해지고 있으며, 그 원인이 인간 활동에 있다는 지적이 나왔다. 미국항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)가 위성 데이터 및 지상에서 수집한 데이터를 분석한 결과, 아마존 열대우림의 대기에 있는 습기와 수분이 갈수록 줄어들고 있다는 것을 확인했다. 일정량의 수분과 습기는 아마존 열대우림이 건강한 상태를 유지하는데 반드시 필요하지만, 지난 20년간 아마존은 갈수록 건조해졌다. 연구진은 “대기에 있는 공기량과 보유할 수 있는 최대 수분량의 차이를 측정하는 증기압차가 특히 아마존 남동부와 남부 지역에서 증가했고, 이는 건기인 8~10월 사이 더욱 극심하게 나타났다”고 설명했다. 이어 “이러한 현상은 온실가스 증가와 관련이 깊다. 연구진은 온실가스가 증가하면서 건조지수가 높아졌고, 이는 농업과 방목을 위해 산림을 태우는 등 인간의 행동에서 야기됐다”면서 “산림을 태우는 과정에서 발생하는 그을음 등은 양으로부터 열을 흡수해 대기 온난화를 가속화하는 에어로졸을 방출한다”고 덧붙였다. 연구에 따르면 대부분의 방목과 농업 확장이 일어나고 있는 아마존 남동부 지역의 대기 건조 상태가 더욱 심각하며, 북서지역의 경우 일반적으로 건기가 없는 지역에 속했지만 지난 20년 동안 심한 가뭄을 겪었다. 이러한 현상은 잦은 화재로 이어졌다. 실제로 올해 아마존의 화재 발생 건수는 급격히 증가했다. 브라질 국립연구소에 따르면 올해 아마존에서 화재가 발생한 빈도는 지난해보다 85% 증가했다. 일반적으로 나무는 광합성 과정을 통해 땅에서 수분을 끌어와 잎을 통해 대기 중으로 수증기를 방출한다. 이 수증기는 구름으로 변해 비 등의 형태로 물을 땅으로 되돌려 보낸다. 그러나 건조해진 대기와 여분의 물이 없는 토양은 이러한 현상을 방해할 수 있으며, 이것은 숲이 더 이상 건강한 상태를 유지할 수 없다록 만든다는 것이 연구진의 설명이다. 세계자연보전기금(WWF)에 따르면 아마존은 세계에서 가장 큰 열대우림이며, 남미지역의 40%를 차지한다. 수십억 t의 이산화탄소를 흡수해 기후변화를 막는데 큰 역할을 한다. 인간 활동이 아마존 대기를 건조하게 만들고, 결국 잦은 화재로 이어지게 만든다는 사실을 입증한 이번 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처의 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr