해양 생물들의 소리 의사소통과 기후 변화의 방해

해양 생물들은 어떻게 소리로 소통하는가?

해양은 빛이 빠르게 흡수되는 환경이기 때문에, 많은 해양 생물들은 시각이나 후각보다 소리(음향 신호)를 이용한 의사소통에 의존한다. 특히 깊은 바다에서는 소리가 유일한 장거리 의사소통 수단이 되며, 이는 먹이 탐색, 번식, 경고 신호 전달 등 다양한 생존 전략에 필수적인 역할을 한다. 하지만 기후 변화로 인해 해양 환경이 급격히 변화하면서, 해양 생물들이 의사소통하는 방식이 위협받고 있다.

 

지구 온난화로 인해 해수 온도가 상승하면서, 물리적·화학적 변화가 발생하고 있다. 해수 온도가 높아지면 음파의 전파 속도가 변하며, 이는 해양 생물들이 보내는 소리 신호가 왜곡되는 원인이 된다. 또한, 대기 중 이산화탄소(CO₂) 농도가 증가함에 따라 바닷물이 점점 산성화되고 있다. 해양 산성화는 소리의 흡수율을 변화시켜, 일부 주파수의 음향 신호가 더 멀리 퍼지거나 반대로 감쇠하는 문제를 일으킨다. 이러한 변화는 해양 생물들이 서로를 인식하고, 의사소통하며, 생존하는 데 있어 심각한 영향을 미친다.

 

본 글에서는 기후 변화가 해양 생물들의 소리 의사소통을 방해하는 구체적인 사례를 분석한다. 특히 **고래, 산호초에 서식하는 물고기, 그리고 갑각류(랍스터와 게)**를 중심으로, 이들이 의사소통을 위해 어떻게 소리를 이용하는지, 그리고 해수 온도 상승과 해양 산성화가 이 과정에 어떤 영향을 미치는지를 심도 있게 살펴볼 것이다.

 

고래의 음향 신호 변화: 해수 온도 상승으로 인한 소리 왜곡

고래는 해양 생물 중에서도 가장 정교한 음향 의사소통 능력을 갖춘 종으로, 수백수천 킬로미터를 이동하면서도 소리를 통해 서로 소통할 수 있다. 대표적으로 흰긴수염고래(Balaenoptera musculus)와 향고래(Physeter macrocephalus)는 저주파(1030Hz) 신호를 이용해 장거리 의사소통을 한다. 이러한 저주파 신호는 바닷물에서 매우 멀리까지 전달되지만, 해수 온도가 상승하면 물의 밀도가 변하면서 소리의 전파 속도가 달라지고, 기존의 신호 패턴이 왜곡될 수 있다.

 

실제로 최근 연구에서는 해수 온도가 1°C 상승할 때마다, 고래의 음향 신호가 최대 10% 이상 변형될 수 있음이 확인되었다. 이는 고래들이 기존에 사용하던 의사소통 방법이 더 이상 효과적으로 작동하지 않을 수 있음을 의미한다. 특히 번식기 동안 짝을 찾기 위해 특정 주파수의 소리를 내는 수컷 고래들은, 신호 왜곡으로 인해 암컷 고래와의 커뮤니케이션에 실패할 가능성이 커진다.

 

또한, 해양 산성화로 인해 바닷물의 흡음 특성이 변하면서, 일부 고래 종들은 더 먼 거리에서도 인간의 선박 소음을 감지할 수 있게 된다. 이에 따라 인간이 만든 인공 소음(예: 선박 엔진, 소나, 해저 채굴 등)이 더욱 강하게 영향을 미치며, 고래들의 의사소통을 방해하는 주요 요인으로 작용하고 있다. 이러한 변화는 고래들의 이동 경로에도 영향을 미쳐, 기존 서식지를 떠나야 하는 상황을 만들 수 있다. 결과적으로, 먹이 확보가 어려워지면서 개체 수 감소로 이어질 가능성이 커지고 있다.

 

산호초 물고기의 소리 상실: 해양 산성화로 인한 신호 손실

산호초에 서식하는 물고기들은 매우 다양한 방식으로 소리를 이용해 의사소통한다. 대표적으로 크라운피시(Clownfish, ‘니모’로 유명한 종)와 돛새치(Sailfish) 등은 번식기 동안 서로를 부르거나, 포식자로부터 위험 신호를 보내는 데 음향 신호를 활용한다.

 

그러나 해양 산성화가 심화하면서, 바닷물의 화학적 성질이 변화하고 있다. 이에 따라 산호초의 소리가 점점 사라지고 있으며, 이는 물고기들의 의사소통에도 직접적인 영향을 미친다. 산호초는 살아 있을 때 다양한 생명체들이 만들어내는 자연스러운 소음이 풍부한 환경을 조성하지만, 해양 산성화로 인해 산호가 백화(白化)되면서 이 ‘소리의 풍경(Soundscape)’이 점점 사라지고 있다.

 

연구에 따르면, 산호초가 건강할 때는 다양한 주파수의 소리가 공존하지만, 백화된 산호초에서는 생물 활동이 급격히 줄어들면서 물고기들이 내는 소리도 점점 감소한다. 이에 따라 어린 물고기들이 자신의 서식지를 찾는 데 필요한 소리 신호를 감지하지 못하고, 다른 장소로 이동하는 현상이 증가하고 있다. 이러한 이동 패턴의 변화는 서식지 붕괴를 초래하며, 특정 해양 생태계에서의 물고기 개체 수를 급감시킬 가능성이 커지고 있다.

 

갑각류의 의사소통 장애: 해양 산성화로 인한 소리 감지 능력 저하

랍스터와 게 같은 갑각류도 음향 신호를 사용하여 소통한다는 사실이 잘 알려지지 않았지만, 이들은 주로 클릭 소리(clicking sound)나 진동을 이용해 먹이를 찾거나 포식자로부터 자신을 보호한다.

 

그러나 해양 산성화는 갑각류의 청각 시스템과 소리 감지 능력을 저하시킨다. 연구 결과에 따르면, CO₂ 농도가 높아진 바닷물에서 성장한 갑각류는 정상적인 소리 감지 능력을 잃게 된다. 이는 신경계의 변화를 유발하여, 포식자로부터 자신을 보호할 수 있는 신호를 제대로 해석하지 못하는 결과를 초래한다.

 

이 같은 현상은 해양 생태계 전체에 파급 효과를 미칠 수 있다. 갑각류는 바다 생태계에서 중요한 위치를 차지하며, 만약 이들이 소리 신호를 제대로 활용하지 못하면, 먹이사슬의 균형이 무너지고 일부 종의 개체 수가 급감할 가능성이 커진다. 결과적으로, 갑각류를 먹이로 하는 해양 생물들에게도 연쇄적인 영향이 발생하여, 전체 해양 생태계의 붕괴를 초래할 가능성이 커지고 있다.

 

기후 변화가 해양 생물의 생존 전략을 위협하다

기후 변화는 단순히 온도 상승과 해수면 상승을 초래하는 것에 그치지 않고, 해양 생물들의 핵심적인 생존 전략인 소리 의사소통에도 심각한 영향을 미치고 있다. 해수 온도 상승과 해양 산성화는 고래, 산호초 물고기, 갑각류의 의사소통 방식을 방해하며, 이는 개별 종의 생존뿐만 아니라 전체 해양 생태계의 안정성에도 위협이 된다. 더 늦기 전에 해양 보호를 위한 적극적인 대응이 필요하다. 기후 변화의 영향을 최소화하기 위한 노력은 해양 생물들이 의사소통을 유지하고, 생존할 수 있도록 하는 중요한 열쇠가 될 것이다.