무의도·자월도 갯벌 생물 19종 등 종합 분석
포식자서 많이 검출…재질별 위해성도 차이
국내 대학 연구진이 갯벌 생태계에서 미세플라스틱이 먹이사슬을 따라 상위 영양단계로 축적될 수 있는 현상을 확인했다. 해수와 퇴적물, 해조류부터 다양한 저서생물까지 함께 조사해 먹이관계에 따른 차이를 살펴본 연구다.
인하대학교는 해양과학과와 바이오메디컬 사이언스·엔지니어링 소속 해양동물학연구실 연구진이 인천 무의도와 자월도 갯벌을 조사했다고 21일 밝혔다. 연구진은 갯벌의 여러 영양단계를 함께 조사해 먹이관계에 따른 미세플라스틱 축적을 확인한 것은 세계 최초라고 설명했다.
연구팀은 두 지역에서 해수와 퇴적물, 해조류 2종, 저서생물 19종 등 81개체를 채집했다. 저서생물은 먹이 섭취 방식에 따라 물속 입자를 걸러 먹는 여과섭식자와 퇴적물섭식자, 해조류 주변 유기물을 먹는 쇄설물섭식자, 다른 생물을 잡아먹는 포식자로 구분했다.
전체 시료에서는 미세플라스틱 입자 1630개가 검출됐다. 해수 92개, 퇴적물 110개, 생물 시료 1428개였다. 주요 재질은 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE), 폴리스타이렌(PS)이었으며 전체 입자의 65%는 20~100㎛ 크기였다.
먹이관계에 따른 차이도 나타났다. 꽃게와 대수리 같은 포식자에서는 습중량 1g당 평균 3.63개가 나와 주요 먹이생물인 바지락·대합 등 여과섭식자의 0.87개보다 많았다. 입자 개수를 기준으로 한 포식자와 먹이생물 사이의 생물확대계수는 3.9~9.6으로 나타났다. 생물확대계수는 먹이생물에 비해 포식자 몸속에 특정 물질이 얼마나 더 많이 축적되는지를 나타내는 지표다.
섭식 방식별 차이도 뚜렷했다. 새우와 망둑어 같은 쇄설물섭식자는 1g당 평균 26.69개로 해조류의 11.62개보다 많았다. 퇴적물을 직접 먹는 길게와 칠게 등 퇴적물섭식자의 축적량도 여과섭식자보다 6배 이상 많았다.
검출량이 적다고 잠재적 위해성이 낮은 것은 아니었다. 여과섭식자는 입자 수가 상대적으로 적었지만 일부에서 폴리염화비닐(PVC), 폴리아크릴로나이트릴(PAN), 에폭시수지 등 잠재적 위해성이 높은 재질이 확인됐다. 자월도 역시 무의도보다 입자 수는 적었지만 잠재적 위해성이 높은 고분자 재질의 비율은 더 높았다. 연구진은 오염도를 평가할 때 입자 개수뿐 아니라 재질과 크기, 생물의 섭식 방식도 함께 고려해야 한다고 설명했다.
이번 연구는 한국연구재단 글로벌기초연구실 사업의 지원을 받아 수행됐다. 박병용 연구원이 제1저자, 김태원 인하대 해양과학과 교수가 교신저자로 참여했다. 연구 결과는 미국화학회(ACS)가 발간하는 환경과학 분야 국제학술지 ‘Environmental Science & Technology’ 창간 60주년 특별호에 게재됐다.
김태원 교수는 “심해열수공 생태계에서 확인한 먹이사슬에 따른 미세플라스틱 축적·확대 현상을 다양한 종이 서식하는 갯벌 생태계에서도 확인한 최초의 사례”라고 말했다.
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