[현대해양] 갯벌의 자정 능력이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 규명됐다.
서울대학교는 김종성 교수(지구환경과학부)가 주도하고 서울대(김태우·이창근 박사 등), 캐나다 서스캐처원 대학(장갑수 교수), 국립공주대, 충남대, 국립군산대, 세종대, 고려대, 해양수산개발원(KMI), ㈜지오시스템리서치 등이 참여한 산·학·연 공동연구팀이 갯벌의 정화 능력을 정량적으로 수치화한 평가 결과를 발표했다고 17일 밝혔다.
이번 연구 결과는 육상과 외해역의 완충지로 알려진 ‘갯벌’이 육상으로부터 유입되는 각종 오염물질을 정화하는 기작을 설명하고, 이를 정량적으로 평가한 세계 최초의 현장 연구 사례다.
특히, 김 교수 연구팀은 생태계 군집 분석, 오염물질 정량 분석, 생물검정, 그고 최신 머신러닝 기법까지 적용하는 등 다학제 연구를 통해 그동안 실험실 수준의 평가에 그쳤던 갯벌의 정화 능력을 현장에서 증명하는 데 성공했다.
이 연구에서는 오염물질이 자연 갯벌에서 정화되는 과정 동안 오염물질의 농도, 생물독성, 및 군집 변화를 수치화해 종합적인 정화율을 산출했다. 이를 위해 연구팀은 시화호의 오염된 퇴적물을 국내 유일의 내만형 갯벌인 경남 마산 봉암갯벌에 이식한 후 오염물질이 자연 상태에서 정화되는 과정을 추적했다. 그 결과, 60일 후에 오염물질의 농도와 생물독성 영향이 최대 70% 감소했다. 이는 미생물 등에 의해 오염물질이 분해된 것으로 해석된다.
또 연구팀은 갯벌의 대형저서동물과 염생식물이 오염퇴적물의 정화에 크게 기여하고 있음을 확인했다. 이는 대형저서동물이 갯벌 퇴적물 내에 서식하면서 생물 교란 등의 현상으로 오염물질의 분해를 촉진하는 역할을 하고 있음을 정량적으로 밝힌 것이다.
이 외에도 염생식물이 발달한 갯벌 환경에서 저서미세조류 군집이 빠르게 회복되는 현상도 관찰, 확인했다. 이는 식생이 발달한 염습지가 맨 갯벌에 비해 자정 능력이 더 뛰어나다는 사실을 방증하는 것이다.
연구팀은 이런 사실에 착안해 갯벌의 정화 능력을 예측하는 모델도 제시했다. 모델에 따르면, 대형저서동물과 염생식물이 오염된 갯벌 생태계의 회복 속도를 500일에서 300일로 단축시킨다는 사실을 제시한 것이다. 즉, 갯벌 퇴적물 내 다양한 생물 활동과 식생의 영향으로 오염물질이 분해, 탈착, 이동 등의 거동이 촉진돼 결과적으로 오염물질의 농도가 감소하는 것으로 해석했다.
이 연구는 심각하게 오염된 하구, 갯벌, 연안 등의 저서퇴적물이 자연 상태에서 정화되고 해양환경에 따라 오염물질 정화 및 생태계 회복 속도가 결정됨을 확인한 매우 고무적인 성과라 할 수 있다.
김종성 교수는 “최근 갯벌 생태계 서비스의 정략적 가치가 속속 밝혀짐에 따라 갯벌에 대한 국민 인식도 증진되고 있음이 매우 고무적”이라며 “향후 간척, 오염 등으로 황폐해진 갯벌을 복원하기 위해서는 오염물질의 거동 특성은 물론 생태계 회복까지 고려한 복합적 관점의 생태복원 사업 설계가 중요하다”고 말했다.
한편, 갯벌의 자연정화능력을 통합평가한 이 연구 결과는 ‘Integrated assessment of the natural purification capacity of tidal flat for persistent toxic substances and heavy metals in contaminated sediments’(오염된 퇴적물의 잔류성 독성 물질 및 중금속에 대한 갯벌의 자연 정화 능력에 대한 통합 평가) 제목의 논문으로 작성돼 국제 저명 학술지 ‘국제환경’(Environment International, IF: 13.4, 상위 6%)’ 3월호(Volume 185)에 게재됐다.
