요약:
캘리포니아대학교 산타바바라 캠퍼스의 새로운 연구에서는 몸 크기가 손톱만한 모래벼룩과 비슷한 갑각류가 놀라운 효율성으로 캘리포니아 해변의 풍경을 변화시키고 있다는 사실을 발견했습니다. 연구에 따르면 해안 해변에 사는 이 작은 생물은 매일 해안선 1m당 최대 50kg의 모래를 이동할 수 있으며, 이들의 장기간 누적 모래 제거량은 남부 캘리포니아의 일부 강에서 운반되는 퇴적물의 총량과 맞먹을 수도 있습니다.
Journal of Geophysical Research: Surface에 관련 연구가 게재되었습니다. 연구대상은 캘리포니아 해안에 널리 서식하는 Megalorchestia spp.이다. 새우처럼 생긴 이 양각류 갑각류는 주로 파도에 의해 해안으로 밀려온 해초를 먹고 삽니다. 낮에는 주로 모래나 해초 더미 밑에 숨어 있다가 밤이 되면 나와서 새로운 동굴을 파냅니다.
연구팀은 겉으로는 눈에 띄지 않는 이 작은 생물이 실제로 퇴적물을 교란하는 강력한 능력을 가지고 있다는 사실을 발견했습니다. 연구자들은 일부 해변 지역에서는 매일 해안선 1m당 약 50kg(약 110파운드에 해당)의 모래를 파서 운반할 수 있다고 계산했습니다. 이 데이터를 더 긴 해안선으로 확장하면 전체 운송량은 남부 캘리포니아의 일부 주요 강에서 운송되는 퇴적물의 규모와 해안 해류에 의해 운송되는 모래의 양과 비슷합니다.
이 생물들은 지구상에서 가장 높은 것으로 알려진 생물 교란 비율 중 하나를 가지고 있을 수 있다고 캘리포니아 대학교 산타바바라 캠퍼스의 해양 과학자인 David Hubbard가 말했습니다. 생물 교란은 유기체가 활동을 통해 퇴적물을 휘젓고, 혼합하고, 재분배하는 과정을 의미합니다.
연구팀은 사람들이 일반적으로 해변 지형이 주로 파도, 해류, 조수 및 바람에 의해 형성된다고 믿고 있다는 점을 지적했습니다. 실제로 해변은 더 큰 퇴적물 순환 시스템의 한 구성 요소일 뿐입니다. 강, 하천, 해안절벽, 사구 등의 퇴적물은 지속적으로 해안으로 이동한 후 파도와 해류에 의해 다시 이동됩니다. 과학계는 오랫동안 이러한 물리적 과정에 주목해 왔지만 모래층에 사는 동물이 해안 진화에 미치는 영향은 오랫동안 과소평가되어 왔습니다.
이 연구는 원래 자연 지리학자인 Tim Baxter의 관심에서 시작되었습니다. 그는 캘리포니아 대학교 산타바바라에서 박사후 연구를 위해 영국을 여행하던 중 지역 해변에 도요새가 풍부하다는 사실을 발견하고 이 생물이 얼마나 많은 모래를 파낼 수 있는지, 그리고 그것이 해안 퇴적 시스템에 어떤 의미를 갖는지에 대해 생각하기 시작했습니다.
정확한 데이터를 얻기 위해 연구팀은 산타바바라 인근 이슬라 비스타 해변에서 현장 실험을 진행했습니다. 만조 후 연구진은 모래점핑새우의 활동이 가장 활발한 지역에 21개의 관찰 구역을 설정하고 모래에 금속 프레임을 박았습니다. 밤새 기다린 후 그들은 현장으로 돌아와 동물들의 발굴로 인해 생긴 모래 더미를 수집하고 건조시킨 후 무게를 측정하여 분석했습니다.
이 결과는 연구팀을 충격에 빠뜨렸습니다. 일부 실험 지역의 금속 프레임은 다시 쌓인 모래에 완전히 묻히기도 했습니다. 샘플링 데이터에 따르면 각 구역에는 평균 약 26마리의 모래 점프 새우가 있었고 해안선 미터당 총 수는 약 21,450마리였습니다. 단 하룻밤 만에 동물들은 평균 약 38kg의 마른 모래를 이동할 수 있으며, 가장 활동적인 지역에서는 최대 50kg을 운반할 수 있습니다.
추가 분석에 따르면 모래점프새우가 새 굴을 파낼 때마다 운반되는 모래의 양은 자기 무게의 10배가 넘는 것으로 나타났습니다. 오랜 기간 동안 고정된 굴을 사용하는 많은 굴을 파는 동물과 달리, 도요새우류는 거의 매일 오래된 굴을 버리고 새로운 보금자리를 파서 해변 퇴적물을 계속 뒤집어 재분배합니다.
이 동물들은 일반적으로 습하지만 바닷물에 영구적으로 잠기지 않는 모래 지역에 서식합니다. 연구자들은 이 지역을 해변의 "황금지대"라고 부릅니다. 이곳의 모래는 너무 젖어서 무너지지 않도록 수분이 적당하고, 고지대에 있는 마른 모래처럼 느슨하지도 않아 임시 굴을 만들기에 적합합니다.
8년간의 모니터링 데이터를 바탕으로 연구팀은 남부 캘리포니아 해안선 약 25km를 따라 진행되는 모래 점프 새우 활동만으로도 매일 310톤 이상의 모래를 운반할 수 있다고 추정합니다. 이 숫자는 이 작은 갑각류의 생태학적 역할에 대한 이전의 이해를 훨씬 뛰어넘는 것입니다.
연구 결과는 해안 퇴적물 재활용에서 동물 행동의 역할이 심각하게 과소평가되었을 수 있음을 시사한다고 연구진은 말했습니다. 미래에 과학자들은 해안 침식, 해변 안정성 및 해안 생태계 관리를 평가할 때 전통적인 파도 및 현재 요인 외에도 작지만 매우 효과적인 "해변 엔지니어"를 고려해야 할 수도 있습니다.
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