터키와 러시아 등으로 둘러싸인 흑해는 지중해와 에게해로 이어지면서 유럽과 아시아를 이어주는 거대한 내해다. 흑해는 내해이다 보니 염분 농도가 낮은 표층수와 염분 농도와 염분이나 황화수소 농도가 높은 심층수가 위아래로 나뉘어져 있다. 또 철 황하물 등이 많은 심층수 덕에 바다가 검게 보이는 특징을 갖고 있다. 그런데 최근 표층수에 생물이 생존할 수 있는 공간이 격감하는 환경 문제에 직면하고 있다고 한다.

벨기에 리에주대학 연구팀은 흑해에 생물이 생존할 수 있는 영역을 조사했다고 한다. 조사는 산소 농도가 높아 생물 생존이 가능한 표층수를 대상으로 했다. 산소 농도가 낮고 황화수소 농도가 높아 바다를 검게 보이게 하는 황화철이 발생, 혐기성 박테리아를 빼면 생물이 생존할 수 없는 심층수와의 경계를 조사한 것. 그 결과 1955년에는 140m였던 깊이가 2015년에는 90m로 얇아졌다. 표층수가 40% 줄어들었다는 것이다.

흑해는 다뉴브강 같은 하천을 주요 물 공급원으로 삼는다. 황화수소가 발생해 황화철 등이 고농도로 존재하고 밀도가 높은 심층수보다 하천에서 신선한 물이 공급되는 표층수는 밀도가 낮아 마치 물과 기름처럼 심층수와 표층수는 2개 층으로 나뉘어진다. 심층수는 염분 농도가 낮을 뿐 아니라 물이 계속 교체되어 산소가 풍부하고 심지어 태양이 닿기도 쉬워 생물이 생존할 수 있는 환경을 갖추고 있다. 이에 비해 심층수는 생물이 생존하기 어려운 환경이다. 표층수 감소는 흑해에서 생물이 생존할 수 있는 공간 감소로 직결된다고 해도 과언이 아니다.

연구팀은 흑해 유역이 완전히 닫혀 있는 내해인 만큼 생물이 살 수 있는 공간은 수직 방향이 중요할 수 있는데 이런 표층수 감소는 생존 영역 감소가 급격하게 이뤄지고 있다는 걸 보여준다고 밝히고 있다. 연구팀은 표층수가 급격하게 줄어드는 이유로 2가지 요인을 들고 있다. 하나는 부영양화. 구 소련 시대에는 러시아 지역에선 대규모 농장이 개발되면서 가축을 사육했다. 농장 개발에 따라 토양에 비료가 다량 투입되고 가축 배설물 등 유기 폐기물이 발생했지만 당시에는 환경에 대한 배려가 전혀 없었다. 이런 성분이 주요 하천을 통해 흑해로 흘러들어 부영양화 문제가 발생했다는 것이다.

또 다른 원인은 지구 온난화다. 지구 온난화 탓에 해수 온도가 상승하면서 표층수의 산소 농도가 포화되어 버렸고 산소를 유지할 수 없게 됐다는 것이다. 참고로 지구 온난화에 따른 해양 산소 농도 저하는 흑해 뿐 아니라 전 세계적으로 환경 문제가 되고 있다고 한다.

연구팀은 흑해에 발생한 환경 문제는 생태계와 인간의 경제 활동에도 큰 변화를 가져올 것으로 보고 있다. 표층수의 산소 농도 저하와 심층수에서 발생하는 식물성 플랑크톤의 폭발적인 증가로 인해 표층수 내 먹이사슬 균형이 무너지기 때문이다. 또 지난 2013년 흑해 내 어획량은 37만 6,000톤으로 지중해 전체와 견주면 절반 이하로 떨어지는 등 경제 활동에도 영향을 주고 있다고 할 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

이석원 기자  lswcap@techholic.co.kr

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