해양생물학자로서 저는 동물이 환경에 어떻게 적응하는지 배우는 것이 항상 흥미롭다고 생각합니다. 그러나 기후 변화로 인해 야생 동물의 미래가 그 어느 때보다 중요해졌습니다. 야생 동물의 미래는 우리가 야생 동물을 얼마나 잘 이해하느냐에 달려 있습니다.
물고기의 귀에는 과학자들이 나이테처럼 읽을 수 있는 일종의 돌이 있습니다. 우리 팀의 새로운 연구에서는 돌이 살아 있을 때 얼마나 많은 에너지를 사용했는지 측정하기 위해 이 돌의 화학 물질을 해독하는 방법을 찾았습니다. 우리가 배운 내용은 참다랑어가 기후 위기에서 살아남는 데 도움이 될 수 있습니다.
환경이 갑자기 변할 때 동물이 어떻게 반응하는지에 대해 우리는 아직 모르는 것이 많습니다. 온도는 생명을 결정하는 화학 반응 속도에 영향을 미치기 때문에 퍼즐의 가장 중요한 조각 중 하나입니다.
동물의 경우 기온 상승은 인플레이션과 같은 역할을 합니다. 물가가 높다는 것은 주택과 음식이 우리 예산의 더 많은 부분을 차지하고 사치품에 쓸 돈이 줄어든다는 것을 의미합니다. 더 많은 열은 호흡, 움직임과 같은 기본 기능에 연료를 공급하는 데 음식, 산소와 같은 동물의 물리적 자원이 더 많이 필요하고 성장과 번식을 위한 에너지가 더 적다는 것을 의미합니다.
그러나 온도 변화가 모든 동물에게 동일한 방식으로 영향을 미치는 것은 아닙니다. 부유한 사람들이 인플레이션을 극복하기 위해 막대한 현금 보유고를 사용할 수 있는 것처럼, 동물들도 에너지 “한계”에 얼마나 가까이 있는지에 따라 다릅니다.
물 가열
같은 종의 중간 범위의 온도에 사는 동물은 대사율을 높여 따뜻한 물에서 생활하는 데 드는 추가 비용을 감당할 수 있습니다. 종의 범위에서 따뜻한 가장자리에 있는 동물은 한계에 더 가까워질 수 있으며, 온도가 상승하면 에너지 부채 형태로 밀려납니다.
성장을 위해 사용되는 예비금은 기본적인 생활 과정을 유지하는 데 사용되어야 합니다. 온도 상승은 신진대사에 미치는 영향을 통해 종들이 적응하거나 새로운 위치로 이동하거나 죽게 만듭니다.
야생동물의 에너지 소비를 측정하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 다행스럽게도 대사 반응은 신체에 화학적 흔적을 남깁니다.
사우샘프턴 대학교
이석은 물고기 귀에 있는 돌 블록입니다. 나무 나이테와 마찬가지로 이석 고리는 물고기의 나이를 알려줍니다. 사우샘프턴 대학에서 우리는 이석의 화학적 성질을 해독하는 기술을 개발했습니다.
이석에서 발견되는 다양한 형태의 산소 동위원소는 물고기가 살아 있을 때 겪었던 온도를 나타냅니다. 탄소 동위원소는 음식이 얼마나 빨리 에너지로 변환되는지를 보여줍니다. 물고기는 귀에 피트니스 트래커를 착용합니다.
온도에 따라 동물의 에너지 요구량이 어떻게 변하는지 연구하면 온도 상승으로 인해 어떤 동물이 가장 위험에 처해 있는지 예측하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 포식자를 피할 만큼 강해지기 위해 빠르게 성장해야 하는 어린 동물은 지구 온난화의 영향에 더 취약할 수 있습니다.
우리는 최근 이 신기술을 대서양 참다랑어에 적용했습니다. 이 물고기는 길이가 2미터에 달하고 시속 40마일의 속도로 헤엄칠 수 있습니다. 그들은 또한 대부분의 다른 참치 종보다 더 차가운 물에서 번성할 수 있는 높은 대사율을 가지고 있습니다.
이니고 오난디아, 작성자 제공(재사용하지 않음)
20세기 남획으로 인해 대서양 참다랑어 개체수가 급감했습니다. 어류 관리 정책으로 인해 북대서양 참다랑어 개체수가 회복되었으며, 참다랑어 떼가 다시 한번 영국 제도와 북유럽 주변 해역을 정기적으로 방문하게 되었습니다.
참다랑어는 대서양의 서쪽과 동쪽에서 산란합니다. 그러나 이 두 번식 그룹은 서로 다른 회복률을 보여줍니다.
서부(멕시코만) 원산지의 성체 비율은 시간이 지남에 따라 감소했습니다. 상대적으로 동부(지중해) 기원의 물고기는 매년 성체까지 생존합니다.
우리 연구에서는 회복의 이러한 차이가 온도에 의해 설명될 수 있는지 여부를 물었습니다. 우리는 어린 참치의 대사율이 약 28°C에서 최고조에 달한다는 것을 발견했습니다. 따뜻한 바다에서 참치의 대사율은 더 낮아서 참치의 몸이 섭씨 28도 이상의 온도에서 생활하는 데 드는 에너지 비용을 따라잡을 수 없다는 것을 보여줍니다.
멕시코만의 번식지와 보육 지역의 기온은 종종 섭씨 28도를 초과합니다. 멕시코만은 항상 지중해보다 따뜻했지만, 최근 온난화로 인해 28°C 임계값 이하의 적합한 서식지 영역이 점점 작아지고 있습니다. 플로리다의 해수 온도는 2023년 6월에 36°C를 초과했습니다.
서부 참치 개체수의 느린 회복은 이러한 따뜻한 수역 조건과 어린 참치의 성장에 미치는 영향에 기인할 수 있습니다. 대조적으로, 지중해 대부분 지역의 기온은 현재 여름 동안 28도 이하로 유지됩니다.
나는 기대한다
최근 참다랑어의 회복세는 지속되지 않을 수도 있다. 우리는 기후 모델을 사용하여 해수 온도 상승이 어린 참치에 얼마나 빨리 영향을 미칠지 예측했습니다.
중간 예측에서도 지중해 동부 절반은 50년 내에 28°C 임계값을 초과할 것으로 나타났습니다. 지난 2년 동안 우리는 지중해의 평균 기온이 이미 28°C 기준점에 도달하는 기록적인 평균 기온을 보았습니다.
사우샘프턴 대학교, 작성자 제공(재사용하지 마세요)
참치를 보호하기 위해서는 장기적인 해결책이 필요합니다.
해수 온도가 계속 상승함에 따라 참치는 이전에 너무 추웠던 지역(예: 미국 동부 해안의 더 북쪽)에 새로운 산란 및 양식장을 만들 수 있습니다. 그렇다면 참치 치어는 의도치 않게 어장에 잡힐 위험이 있습니다.
참다랑어는 한 마리의 생선이 100만 달러 이상에 팔릴 수 있는 아시아의 별미 초밥입니다. 하지만 그것은 단지 맛있는 요리 그 이상입니다. 참치는 해양 야생동물이 앞으로 겪을 어려움에 대해 경고합니다.
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