지구 온난화 앞에 선 산호초의 마지막 선택지

영국 뉴캐슬 대학교 주도의 국제 연구팀이 산호초 생존을 위한 구체적인 처방을 내놨다. 16일(현지시각) 국제 학술지 《커런트 바이올로지(Current Biology)》에 발표된 연구에 따르면, 여러 세대에 걸쳐 내열성 상위 1~5%의 산호만을 친어(親魚)로 선발해 번식시킬 경우 산호초의 열파 생존율을 실질적으로 높일 수 있다. 이른바 '인위적 진화(Assisted Evolution)' 전략이다.

왜 이 연구가 중요한가

현재 산호초는 지구 해양 생태계에서 전체 면적의 1%도 되지 않지만, 해양 생물 종의 25% 이상이 의존하는 핵심 서식지다. 동시에 전 세계 10억 명 이상의 인구가 식량과 생계를 산호초 생태계에 기대고 있다.

문제는 속도다. 관련 업계 보도에 의하면, 해양 열파는 이미 산호 군락의 대규모 백화(白化) 현상을 반복적으로 일으키고 있으며, 자연 상태에서 산호가 내열성을 키우는 속도는 해수 온난화 속도의 절반에 불과하다. 자연 적응만으로는 간극을 좁힐 수 없다는 뜻이다.

이번 연구는 그 간극을 인위적으로 줄일 수 있다는 첫 과학적 근거를 제시했다는 점에서 주목받는다.

8년의 추적, 계보 지도를 그리다

연구팀은 8년에 걸쳐 계보가 추적된 산호 집단(pedigree-tracked coral population)을 구축했다. 단순히 열에 강한 개체를 고르는 수준이 아니라, 각 개체의 가족 관계를 지도화하고 성장·번식·생존 등 복수의 주요 형질이 어떻게 유전되는지를 정밀 측정했다.

핵심 발견은 세 가지다.

첫째, 선발 기준이 엄격해야 한다. 상위 1020%가 아닌, 상위 15% 수준의 내열성 개체만을 반복 선발해야 실질적인 내성 향상이 나타났다.

둘째, 타깃이 중요하다. 산호와 공생하는 조류(藻類·zooxanthellae)가 아닌, 산호 숙주 자체를 직접 선발 대상으로 삼아야 효과가 있었다. 공생 조류를 교체하는 방식으로는 충분한 유전적 이득을 얻기 어렵다는 의미다.

셋째, 유전적 대가가 없다. 내열성 강화로 인한 해로운 유전적 트레이드오프(genetic trade-off)는 발견되지 않았다. 즉, 열에 강해지기 위해 성장이나 번식 능력을 희생할 필요가 없다는 것이다.

산호 위기, 어디서부터 시작됐나

산호 백화 위기가 본격 수면 위로 오른 건 1998년이다. 그해 엘니뇨(El Niño)로 인한 해수 온도 상승이 전 세계 산호 군락의 16%를 한꺼번에 파괴했다. 이후 2015~2016년에는 역사상 최장·최대 규모의 집단 백화 사태가 발생, 그레이트 배리어 리프(Great Barrier Reef·대보초)의 절반 이상이 피해를 입었다.

복수의 외신에 따르면, 2024년에도 전 세계 산호초의 77% 이상이 동시에 백화 위협에 노출되는 4차 대규모 백화 사태가 확인됐다. 기후변화가 가속화되면서 예외적 사건이 아닌, 주기적 재난이 된 것이다.

이에 과학계는 2010년대 중반부터 인위적 진화, 내열성 조류 이식, 유전자 편집 등 다양한 보조 진화(Assisted Evolution) 전략을 연구해왔다. 그러나 어떤 방법이, 어떤 조건에서, 얼마나 효과적인지에 대한 실증 데이터는 부족했다. 이번 연구는 그 공백을 메우는 첫 번째 대규모 장기 실증 연구로 평가된다.

앞으로의 전망 [전문가 분석]

연구팀은 인위적 진화가 기후위기의 해법이 아니라 시간을 버는 수단임을 분명히 했다. 산호의 내열성 향상 속도가 해수 온난화 속도의 절반에 그치는 한, 온실가스 감축 없이 산호초를 지키는 것은 불가능하다는 것이다.

그럼에도 불구하고 이번 연구는 몇 가지 구체적인 정책적 함의를 제시한다.

대규모 산호 종묘장 네트워크 구축이 가속화될 가능성이 높다. 상위 1~5% 선발을 여러 세대에 걸쳐 반복하려면 수만 개체 이상을 관리할 수 있는 인프라가 필요하다. 현재 호주, 미국, 일본 등이 운영 중인 산호 종묘장의 역할이 더욱 커질 가능성이 높다.

한국에도 직접적인 시사점이 있다. 제주도와 남해안의 산호 군락은 이미 수온 상승으로 서식 범위가 북상하고 있으며, 일부 냉수성 산호 군락은 소멸 위기에 처해 있다. 국내 해양 당국이 이번 연구를 토대로 내열성 개체 선발 육종 프로그램을 도입할 가능성이 높다.

국제 공동 연구·거버넌스의 필요성도 부각된다. 산호초는 단일 국가의 자원이 아닌 글로벌 공공재다. 인위적 진화 전략의 효과를 극대화하려면 국가 간 유전 자원 공유와 공동 모니터링 체계가 뒷받침되어야 할 가능성이 높다.

이번 연구는 인류가 산호초를 완전히 포기하지 않을 과학적 근거를 제시했다. 그러나 연구팀이 강조하듯, 선발 육종은 탄소 감축이라는 근본 처방을 대체할 수 없다. 산호초의 미래는 결국 기후 정책의 속도에 달려 있다.