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식물플랑크톤 생산력이 생태계 결정, 인공어초·바다숲 사업 큰 도움 안돼

어업생산량 원리

  • 정석근 제주대 해양생명과학과 교수
  •  |   입력 : 2022-07-05 20:21:53
  •  |   본지 12면
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- 큰 물고기보다 작은 생선 잡는게
- 바다생태계에 오히려 충격 덜 줘

어업생산량은 해양생태계 식물플랑크톤 1차 생산력, 이어지는 먹이사슬 길이와 ‘생태효율’에 따라 결정된다. 지구 모든 생물을 유지하는 근원적인 힘은 태양복사 에너지. 태양광 발전이나 어업 생산은 궁극적으로 태양 빛에 의존한다는 점에서는 같다.
태양광 패널이 빛에너지를 포착하듯, 바다 생태계에서는 현미경으로 볼 수 있는 물속을 떠다니는 작은 식물플랑크톤이 엽록소에서 광합성으로 빛에너지를 포착해 탄소와 물을 화학적으로 결합한 쌀과 같은 탄수화물에 저장한다.

지구로 들어온 빛 중 약 2%만 식물플랑크톤이 받아 탄수화물에 저장한다. 그림에서는 처음 빛에너지 50만 칼로리 중 2%인 1만 칼로리 정도를 식물플랑크톤이 탄수화물에 저장하는 것을 보여주고 있다. 이 식물플랑크톤은 먹고 먹히는 먹이사슬을 따라 그 에너지가 강물처럼 흐른다.

먹이사슬에서 식물플랑크톤은 영양단계 1에 위치하면서 동물플랑크톤(영양단계 2)에게 먹히고, 동물플랑크톤은 작은 물고기(영양단계 3)에 먹히며, 이들은 다시 큰 물고기(영양단계 4)에 먹힌다. 궁극적으로 식물플랑크톤 생산력이 수산자원(영양단계 3, 4)을 포함한 생태계 전체 생산량을 결정한다. 큰 물고기를 어선으로 잡아먹는 사람은 영양단계 5에 있다.

한 영양단계 생물이 다음 단계 생물에 먹힐 때 그 에너지 전달 효율인 ‘생태효율’은 평균 10% 정도이고, 나머지 90%는 움직이거나 배설하는 데 쓰여 먹이사슬에서 빠져나간다. 이 때문에 우리 몸에서 에너지 1칼로리에 해당하는 몸무게를 늘리는 데는 빛에너지 50만 칼로리가 필요하다. 어선이 영양단계 4인 다랑어와 같은 큰 물고기 대신 영양단계 3인 멸치처럼 작은 물고기를 잡는다면 어업생산량은 10배 늘어날 수 있다는 의미다. 다랑어 1만t을 잡는 것은 멸치 10만t을 잡는 것에 해당한다. 소보다 콩을 먹는 것이, 바다에서는 다랑어보다 멸치를 잡는 것이 생태계에 충격을 덜 준다.

그림에서는 영양단계가 모두 5개라 먹이사슬 길이가 5이지만, 실제 바다에서는 그 길이가 시간과 공간에 따라 달라질 수 있다. 먹이사슬 길이가 하나 짧아질수록 어업생산량은 10배 늘어날 수 있으며, 반대로 하나 길어질수록 10분의 1로 줄어들 수 있다. 인공어초나 바다숲 같은 콘크리트 구조물은 물고기들 피난처가 될 수 있을지언정 어업 생산량을 늘리는 데는 별 도움이 되지 못한다.
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