산호초는 바다의 열대우림입니다. 지구 해양 면적의 0.1퍼센트 미만을 차지하지만, 해양 생물 종의 25퍼센트가 여기 살며, 수천 종의 물고기, 무척추동물, 조류가 산호초에 의존합니다. 인류에게도 중요하여 전 세계 10억 명 이상이 식량과 생계를 산호초에서 얻고, 해안을 폭풍과 침식으로부터 보호하며, 관광 산업으로 수십억 달러를 창출합니다. 하지만 산호초가 죽어가고 있습니다. 기후 변화로 바다가 따뜻해지며 산호 백화가 일어나고, 공생하는 조류가 빠져나가 산호가 하얗게 변하며 죽습니다. 1980년대 이후 전 세계 산호초의 약 절반이 사라졌고, 대보초는 1995년 이후 절반 이상을 잃었습니다. 2016년과 2017년 연속 대규모 백화 사건으로 북부 산호초 3분의 2가 죽었으며, 2020년과 2022년 또다시 백화가 일어나 회복할 시간이 없습니다. 카리브해 산호초는 1970년대 이후 약 80퍼센트가 사라졌고, 엘크호른 산호와 스태그호른 산호는 멸종 위기에 처했습니다. 해양 산성화는 또 다른 위협입니다. 대기 중 이산화탄소가 바다에 녹아 산성도가 높아지며, 산호가 골격을 만드는 능력이 감소하고, 어린 산호는 살아남기 어려워지며, 기존 산호초도 서서히 녹습니다. 해수 온도가 산업화 이전보다 1.5도 상승하면 산호초 70~90퍼센트가 사라지고, 2도 상승하면 99퍼센트 이상이 소멸할 것으로 예상됩니다. 현재 추세대로라면 21세기 말까지 대부분의 산호초가 기능적으로 소멸하며, 산호초 생태계가 붕괴하면 수억 명이 식량과 생계를 잃고, 해안 공동체는 폭풍 해일에 무방비로 노출되며, 생물다양성은 치명타를 입습니다. 하지만 희망이 있습니다. 일부 산호는 고온에 적응하며, 과학자들은 내성 있는 산호를 선별하여 번식시키고, 산호 복원 프로젝트가 전 세계에서 진행 중이며, 온실가스를 빠르게 감축하면 산호초를 구할 수 있습니다. 이 글에서는 산호초의 구조와 생태계, 백화 메커니즘과 원인, 현재 위기 상황, 그리고 복원 노력과 미래 전망을 상세히 알아보겠습니다.
산호초의 구조와 생태계
산호는 동물입니다. 식물처럼 보이지만 말미잘과 해파리와 같은 자포동물 문에 속하며, 작은 폴립이라는 개체가 모여 군체를 이룹니다. 폴립은 크기 수 밀리미터로 원통형 몸통과 입 주위 촉수를 가지며, 밤에 촉수를 뻗어 플랑크톤을 잡아먹습니다. 산호가 독특한 이유는 광합성 조류와 공생하기 때문입니다. 주산텔라라는 갈색 조류가 산호 조직 안에 살며 광합성으로 포도당과 산소를 만들어 산호에게 주고, 산호는 질소와 인산염, 이산화탄소를 조류에게 제공합니다. 완벽한 상호 공생으로 산호가 받는 에너지의 최대 90퍼센트가 조류에서 나오며, 조류가 있어야 산호가 빠르게 자라 거대한 산호초를 만들 수 있습니다. 조류의 광합성이 필요하므로 산호초는 얕고 맑은 물에서만 자라며, 햇빛이 도달해야 하고 깊이 30미터 이내가 최적이며, 50미터 이상은 빛이 부족해 성장이 느립니다. 따뜻한 물도 필요하여 수온 18도 이상, 최적 온도는 23~29도로 열대와 아열대 바다에 분포합니다. 산호초 종류는 세 가지입니다. 초석 산호초는 해안선을 따라 발달하며 가장 흔하고, 대보초와 카리브해 대부분이 이에 해당합니다. 보초는 해안에서 떨어진 바다에 발달하며, 초석 산호초가 침강하거나 해수면이 상승하여 육지와 분리되고, 사이에 석호가 형성됩니다. 환초는 원형 산호초로 중앙에 석호가 있고, 화산섬 주변 산호초가 발달하다가 섬이 침강하며 만들어지고, 몰디브와 마셜 제도가 대표입니다. 찰스 다윈이 1842년 환초 형성 이론을 제안했고, 나중에 증명되었습니다. 산호초는 느리게 자랍니다. 연 수 밀리미터에서 수 센티미터이며, 거대한 산호초는 수천 년에 걸쳐 만들어집니다. 대보초는 약 8000년 전 마지막 빙하기 후 해수면 상승 때 형성되기 시작했고, 산호는 탄산칼슘 골격을 분비하여 쌓고, 죽은 산호 위에 새 산호가 자라 층층이 쌓여 거대한 구조물이 됩니다. 산호초 생태계는 복잡합니다. 수천 종이 얽혀 살며, 물고기는 산호 사이에서 먹이를 찾고 알을 낳으며, 청소물고기는 다른 물고기 기생충을 제거하고, 앵무새물고기는 산호를 갉아먹어 모래를 만듭니다. 무척추동물은 더 다양하여 새우, 게, 성게, 불가사리, 해삼, 연체동물이 산호초를 집으로 삼으며, 자이언트 조개는 무게 200킬로그램 이상 자랍니다. 조류와 해면동물도 중요하며, 조류는 광합성으로 산소를 만들고, 해면동물은 물을 여과하여 깨끗하게 합니다. 산호초는 먹이 사슬의 기반이며, 플랑크톤을 먹는 작은 물고기가 큰 물고기에게 먹히고, 상어와 바라쿠다 같은 최상위 포식자가 생태계를 조절합니다. 균형이 깨지면 전체가 무너지며, 상어가 사라지면 중간 포식자가 급증하여 초식 물고기를 과도하게 먹고, 초식 물고기가 줄면 조류가 폭발적으로 자라 산호를 덮어 질식시킵니다.
산호 백화와 원인
산호 백화는 산호가 조류를 잃는 현상입니다. 스트레스를 받으면 공생 주산텔라를 배출하며, 조류가 빠져나가면 하얀 골격이 드러나 백화되고, 조류 없이는 에너지를 충분히 얻지 못해 약해지며, 수주~수개월 내 죽습니다. 백화가 심하지 않으면 조건이 회복될 때 조류가 돌아와 살아날 수 있지만, 장기간 스트레스는 치명적입니다. 주요 원인은 수온 상승입니다. 산호는 온도 범위가 좁아 최적 온도보다 1~2도만 높아져도 스트레스를 받으며, 수주간 지속되면 백화가 시작됩니다. 기후 변화로 바다가 따뜻해지고, 해양 열파가 빈번해져 백화 사건이 증가합니다. 1980년대 이전에는 거의 없었지만, 1998년 첫 지구적 대규모 백화가 일어나 전 세계 산호초 16퍼센트가 죽었습니다. 엘니뇨로 바다가 기록적으로 뜨거워졌고, 2010년 또 한 번 발생했으며, 2014~2017년 3년간 지속된 백화는 역사상 최장이었습니다. 대보초와 카리브해, 인도양, 태평양 산호초가 동시에 영향받았고, 2020년과 2022년 또다시 백화가 일어나 빈도가 빨라지고 있습니다. 과거 10~15년마다 일어났지만 현재 2~3년마다 발생하며, 회복할 시간이 없습니다. 산호가 완전히 회복하려면 10년 이상 걸리는데, 다음 백화가 너무 빨리 와서 약한 상태로 또 타격을 받습니다. 메커니즘은 광합성 손상입니다. 높은 온도는 조류의 광합성 기구를 손상시켜 활성산소를 과도하게 생성하고, 활성산소는 산호 조직을 손상시켜 산호가 조류를 독으로 인식하여 배출합니다. 자기 보호 반응이지만 역설적으로 에너지원을 잃어 죽음에 이릅니다. 해양 산성화는 장기적 위협입니다. 대기 중 이산화탄소가 증가하며 약 30퍼센트가 바다에 녹아 탄산을 형성하여 pH가 낮아지고, 산업화 이전 pH 8.2에서 현재 8.1로 떨어졌습니다. 0.1 차이가 작아 보이지만 로그 척도라 산성도는 약 30퍼센트 증가했습니다. 산성화는 탄산칼슘 형성을 어렵게 만들며, 산호가 골격을 만드는 속도가 감소하고, 극단적으로는 기존 골격도 녹습니다. 어린 산호가 특히 취약하여 정착과 성장이 어려워 산호초 회복이 방해받습니다. 오염도 백화를 유발합니다. 농업 비료가 빗물에 씻겨 바다로 가면 영양분 과다로 조류가 폭발적으로 자라 산호를 덮고, 탁한 물은 햇빛을 차단하여 광합성을 방해하며, 하수와 산업 폐수는 산호에 독성이고, 플라스틱 쓰레기는 산호를 물리적으로 손상시킵니다. 남획은 생태계를 교란합니다. 초식 물고기를 과도하게 잡으면 조류가 통제 없이 자라 산호를 질식시키고, 앵무새물고기와 외과의사물고기는 조류를 먹어 산호를 깨끗하게 유지하는데, 이들이 사라지면 산호초가 조류 숲으로 변합니다. 카리브해에서 흔한 현상이며, 상어와 대형 포식자를 잡으면 먹이 사슬이 무너지고 전체 생태계가 불균형해집니다. 파괴적 어업도 문제입니다. 다이너마이트 폭파나 청산가리 사용은 산호를 직접 파괴하며, 동남아 일부 지역에서 여전히 행해지고, 관광도 영향을 줍니다. 다이버와 스노클러가 산호를 밟거나 만지면 손상되고, 보트 닻이 산호를 부수며, 과도한 관광은 수질을 악화시킵니다.
위기와 복원 노력
현재 위기
대보초는 상징적 피해 사례입니다. 호주 동북부 해안 2300킬로미터에 걸쳐 있는 세계 최대 산호초로, 우주에서 보이는 유일한 생물 구조물이며, 3000개 산호초와 900개 섬으로 이루어져 1500종 물고기와 400종 산호가 살지만, 1995년 이후 절반 이상을 잃었습니다. 2016년 북부 산호초 약 30퍼센트가 죽었고, 2017년 중부까지 확대되어 추가로 20퍼센트 손실되었으며, 일부 지역은 산호 90퍼센트 이상이 백화되었습니다. 2020년과 2022년 또다시 대규모 백화가 일어나 남부까지 영향받았고, 빈도가 빨라져 회복이 불가능해지고 있습니다. 빠르게 자라는 가지 산호가 먼저 죽고, 느리게 자라는 덩어리 산호도 반복된 백화로 약해져 죽습니다. 카리브해는 더 심각합니다. 1970년대 이후 약 80퍼센트 산호초가 사라졌고, 엘크호른과 스태그호른 산호는 멸종 위기종으로 지정되었으며, 질병과 허리케인, 백화가 겹쳐 타격을 주었습니다. 1980년대 디아뎀 성게가 질병으로 대량 폐사하여 조류를 통제할 생물이 사라지고, 산호초가 조류 숲으로 바뀌었으며, 한때 산호 덮개율 50퍼센트 이상이었지만 현재 10퍼센트 미만입니다. 인도양 산호초도 고통받습니다. 1998년 백화로 인도양 산호초 16퍼센트가 죽었고, 세이셸과 몰디브 일부는 90퍼센트 이상 손실되었으며, 2016년 또 한 번 대규모 백화가 일어났습니다. 동남아시아는 오염과 파괴적 어업으로 위협받으며, 필리핀과 인도네시아 산호초는 다이너마이트와 청산가리 사용으로 황폐화되고, 플라스틱 오염도 심각하여 산호가 질병에 걸릴 확률이 20배 증가합니다. 태평양 섬나라는 생존이 달렸습니다. 산호초가 식량과 생계, 해안 보호를 제공하는데, 투발루와 키리바시는 산호초 없이 폭풍 해일을 막을 방법이 없으며, 산호초가 사라지면 섬 자체가 침수될 것입니다. 미래 전망은 암울합니다. IPCC 보고서에 따르면 1.5도 온난화에서 산호초 70~90퍼센트 소멸, 2도에서 99퍼센트 이상 소멸이 예상되며, 현재 추세는 2도 이상 향하고 있어 21세기 말까지 기능적으로 모든 산호초가 사라질 것입니다. 일부는 살아남을 수 있지만 생태계로서 기능하지 못하고, 백화되지 않은 산호초는 산성화와 폭풍, 질병으로 약해져 결국 무너질 것입니다.
복원 노력과 희망
산호 복원 프로젝트가 전 세계에서 진행됩니다. 산호 양식은 산호 조각을 떼어내 육성하는 방법으로, 플로리다와 카리브해에서 활발하며, 산호 조각을 밧줄이나 구조물에 부착하여 수개월~수년 기르고, 자란 산호를 손상된 산호초에 이식합니다. 성공률이 높아 일부 지역은 산호 덮개율이 증가했지만, 규모가 작고 백화와 폭풍이 오면 다시 파괴됩니다. 유전적 다양성 확보가 중요하여 다양한 유전형을 섞어 심으면 환경 변화에 더 잘 견딥니다. 내성 산호 선별도 진행됩니다. 일부 산호는 고온에 더 잘 견디며, 과학자들은 내성 유전자를 찾아 번식시키고, 호주는 고온 내성 산호를 대보초에 이식하는 실험을 하며, 실험실에서 고온에 적응시키는 보조 진화도 시도됩니다. 산호를 점진적으로 높은 온도에 노출하여 적응하게 하고, 적응한 산호를 바다에 방류하지만, 자연 진화보다 빠를 수 없어 온난화 속도를 따라잡기 어렵습니다. 조류 조작도 연구됩니다. 고온 내성 주산텔라 종을 찾아 산호에 이식하거나, 유전자 편집으로 내성을 높이는 방법이지만, 생태계 영향이 불확실하여 신중해야 합니다. 해양보호구역 확대가 필수입니다. 남획과 오염을 막아 산호초가 회복할 기회를 주며, 팔라우와 키리바시는 광대한 해양보호구역을 지정했고, 대보초도 일부가 보호되지만 온난화를 막지 못합니다. 지역 보호만으로는 부족하고, 온실가스 감축이 근본입니다. 파리 협정 1.5도 목표를 달성하면 일부 산호초를 구할 수 있지만, 현재 추세는 목표에 미달하며, 즉각적 행동이 필요합니다. 석탄 발전 중단, 재생 에너지 확대, 삼림 보호가 시급하고, 산호초를 구하는 것은 기후 위기를 막는 것입니다. 희망의 신호도 있습니다. 일부 산호초는 회복력을 보이며, 세이셸 산호초는 1998년 백화 후 일부 회복했고, 심해 산호초는 온도 변화가 적어 더 안정적이며, 깊이 30~150미터 황혼대 산호초는 백화를 덜 겪고, 미래 피난처가 될 수 있습니다. 인식 증가도 중요하며, 더 많은 사람이 산호초 위기를 알고 행동하며, 다큐멘터리와 캠페인이 대중을 움직이고, 정부와 기업에 압력을 가해 변화를 이끌어냅니다. 산호초는 수억 년간 지구 바다를 아름답게 만들었고, 인간 세대 하나가 이를 파괴할 권리는 없으며, 산호초를 구하는 것은 우리 자신을 구하는 것입니다.