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[통합과학교과서]<별주부전> 용궁이 위험해?!

관련 단원 : 통합과학 4-1 &lt; 환경 변화의 영향과 인간의 노력

“용왕님이 주신 초대장이 없어졌어! 초대장이 있어야 파티에 참석할 수 있는데….” 꿀록이 울먹이자 개코 조수가 심각한 표정으로 말했어요. “누군가 우리의 초대장을 이용해 용궁에 들어가려는 걸지도 몰라요. 용왕님이 위험해요!”

 

 

스토리 따라잡기 : 별주부의 도움으로 용궁에 입장하다 

 

“어서 오세요. 초대장을 보여주세요.”꿀록과 개코가 서둘러 용궁에 도착하자 용궁 앞을 지키는 문지기들이 이들을 반기며 말했어요.
“누군가 파티에 참석하려고 저희 초대장을 훔쳐간 것 같아요!”
꿀록 탐정은 사무소가 난장판이 된 사이 초대장이 사라졌다고 말했어요.
“사정은 딱하지만, 초대장이 없으면 들어가실 수 없어요. 요새 이상한 일이 많아져 경계가 심해졌답니다.”
문지기들은 안타까운 표정으로 말했어요.
“이상한 일이요?”
꿀록 탐정이 되묻자 문지기들은 한숨을 쉬며 말했어요.
“알록달록했던 아름다움을 뽐냈던 산호초들이 점점 하얗게 변해가고 있어요.
그 범위도 점점 넓어지고 있어요. 깊은 바다까지 말이에요.”
“누군가 용궁을 위험에 빠뜨리려 하는 게 분명해!”
개코 조수가 다급하게 말했지요. 그때였어요. 꿀록과 개코에게 초대장을 건낸 별주부 장군이 파티에 도착한 거예요.
“꿀록 탐정님, 개코 조수님. 멀리까지 와주셔서 감사해요! 덕분에 용왕님의 건강이 회복됐답니다. 절 따라 들어오시죠.”

 

 

 

통합과학 개념이해하기 : 색을 잃어가는 산호초

 

산호초가 하얗게 변해가고 있어요. 이런 현상을 ‘백화현상’이라고 해요. 과학자들은 백화현상의 가장 큰 원인을 ‘이산화탄소’로 꼽아요. 인간이 사용한 화석 연료에서 나온 이산화탄소가 지구를 따뜻하게 만들고 있고, 또 이산화탄소가 바닷물에 녹아 바다가 산성화되기 때문이에요. 이 외에도 산호를 보려고 바다를 개발하거나 바다의 나무를 베도 산호초의 백화현상이 나타나요. 바닷가에 자라는 나무들은 바다에 흙이 들어가는 것을 막아주는데 나무가 사라지면 흙이 그대로 바다로 흘러가 물이 탁해지거든요. 그러면 산호초에 영양분을 주는 조류의 광합성을 방해한답니다.

 

산호초 안에는 작은 조류 ‘심바이오디니움’이 살아요. 산호초는 심바이오디니움에게 삶의 터전이 되어줘요. 그 대신 심바이오디니움은 산호초 몸안에 살면서 광합성을 하거나 먹이를 잡아먹으며 만든 영양분을 주지요. 또, 산호초가 아름다운 색을 띠는 이유도 다양한 색을 갖는 심바이오디니움 조류 덕분이에요. 조류의 색에 따라 산호초의 색이 결정되거든요.

 

 

하지만 이 둘의 공생은 바닷물의 온도가 29℃ 이하일 때만 가능해요. 바닷물의 온도가 29℃ 이상 올라가면 심바이이오디니움에 이상이 생겨 과산화수소를 내보내요. 심바이오디니움이 뿜어내는 과산화수소는 산호초에게 심각한 손상을 줘요. 그러면 산호초는 심바이오디니움을 몸 밖으로 쫓아내지요. 그러면 산호초의 골격을 유지하던 석회질만 남아 하얗게 변하고, 영양분을 얻지 못해 결국 죽게 돼요.

 

 

산호초는 수많은 생물이 사는 터전이에요. 산호초가 사라지면 이 많은 생물들은 집을 잃게 되고, 결국 바다 생태계 전체가 위태로워져요. 지난해 4월, 호주 제임스쿡대학교 호주 산호초연구협의회 테리 휴즈 교수는 지구온난화로 인해 바다가 따뜻해져 지난 2년간 호주 연안에 있는 대산호초의 절반가량이 죽었다고 발표했어요. 더 심각한 연구결과도 있어요. 따뜻해진 바닷물로 인한 산호초의 백화현상은 주로 얕은 바다에서만 발생한다고 알려졌지만, 최근 깊은 바다에도 백화현상이 나
타나고 있어요. 지난해 8월, 미국 샌디에이고 캘리포니아대학교 스크립스 해양학연구소와 산호초연구소 공동연구팀이 태평양 팔라우 해변에 있는 산호초 지역에서 수심 30~150m에 사는 산호초에도 백화현상이 나타나는 걸 발견한 거예요. 해수면의 높이와 온도를 포함한 인공위성 자료와 산호초연구소 다이버들이 20년 동안 작성한 보고서 등을 분석한 결과지요.

 

연구에 참여한 에릭 테릴 박사는 “바닷물의 온도에 따라 깊은 바다의 산호초 생태계도 변화가 일어나고 있다”면서 “해양 생태계를 보호할 정책을 수립해야 한다”고 말했답니다.

 

 

 

통합과학 넓히기  : 다윈의 역설, 답은 작은 물고기에게 있었다!

 

산호초는 질소나 인 등 영양염류가 부족한 곳에 살아요. 영양염류가 많으면 대형 해조류가 번식해 산호초를 죽이기 때문이에요. 그런데 이렇게 영양분이 부족한 곳에 사는 산호초 주변에 해양 생물종 중 25%가 모여 살아요. 200년 전 영국의 생물학자 찰스 다윈은 산호초 주변에는 영양분이 거의 없는데 다양한 종의 물고기가 모여 사는 것을 보고 이상하다고 생각했어요. 이를 ‘다윈의 역설’이라고 불러요.

 

그동안 과학자들은 산호초에게서 답을 찾으려 했어요. 그러다 지난 5월 23일 캐나다 사이먼 프레이저대학교 브랜들박사가 이끄는 국제 공동 연구팀은 다윈의 역설에 대한 해답이 산호초 바닥에 사는 작은 물고기들에게 있다는 연구결과를 발표했어요.

 

연구팀이 해답으로 제시한 물고기는 해양 척추동물 중 크기가 가장 작은 종으로 망둥어과, 배도라치과, 동갈돔과, 자리돔과 등 17개 과에 속하는 물고기였어요. 이 물고기들의 길이는 대략 1cm 미만이고, 몸무게가 0.1g 이하로 무척 작지만, 개체수가 많아 산호초와 주변 물고기들의 먹이의 60%를 차지해요. 태어나 몇 주 안에 잡아먹혀 수명이 매우 짧지만 1년에 7번 알을 낳고, 성장 속도도 매우 빨라 개체수를 유지할 수 있지요.

 

연구팀은 이 작은 물고기들을 연구하면 급격하게 감소하는 산호초 생태계를 복원하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대하고 있답니다.

 

 

스토리 따라잡기

“앞으로 수질관리를 철저히 하시고, 수온이 더이상 올라가지 않도록 주의해주세요.”
꿀록 탐정은 별주부 장군에게 신신당부했어요.
“네. 탐정님 말씀대로 할게요! 용왕님의 건강을 회복시켜 주셔서 감사 인사를 전하려 초대한 건데 이렇게 사건까지 해결해주시니 감사해요.”
별주부 장군은 꿀록과 개코를 파티장으로 안내했어요.
“그 전에 한 가지만 여쭤볼게요. 문지기님, 혹시 수상한 사람을 보지 못하셨나요? 누군가 제 초대장을 들고 파티에 참석했을지 모르거든요.”
꿀록이 주위를 둘러보며 말했어요.
“그러고 보니, 조금 수상해 보이는 동물이 있긴 했는데…. 초대장을 내밀며 눈을 피하더라고요. 처음 보는 동물이었어요!”

 

 

 

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2019년 12호 어린이과학동아 정보

  • 박연수 기자

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