요약:
새로운 연구에 따르면 펭귄 배설물이 남극 해안 지역의 생태 환경을 예상치 못한 방식으로 변화시키고 있는 것으로 나타났습니다. 연구원들은 펭귄 배설물에 풍부한 영양분이 눈 조류의 번식을 촉진하여 원래 하얀 눈에 넓은 녹지가 나타나게 하며, 이러한 변화가 남극 일부 지역에서 눈이 녹는 것을 더욱 가속화할 수 있다고 지적했습니다.
연구에 따르면 펭귄 배설물은 미세한 눈 조류에 충분한 영양분을 제공하여 남극 반도 해안을 따라 빽빽한 조류 꽃을 형성하게 되는 것으로 나타났습니다. 이러한 조류는 햇빛을 반사하는 눈의 능력을 감소시켜 더 많은 태양 에너지가 표면에 흡수되도록 하여 얼음이 없는 지역의 확장을 촉진합니다. 남극 해안의 온도가 계속 상승하고 적합한 재배 환경이 더욱 적합해짐에 따라 이러한 생물학적 과정은 국지적인 눈 녹는 현상을 더욱 심화시킬 수 있습니다.
다양한 색상의 눈 조류는 눈의 열 흡수 능력에 상당한 영향을 미칩니다. 연구원들은 홍조류로 덮인 눈이 새하얀 눈보다 약 20% 더 많은 태양 복사 에너지를 흡수하는 반면, 녹색 눈 조류로 덮인 지역은 약 40% 더 많은 에너지를 흡수한다는 사실을 발견했는데, 이는 적설조류 지역보다 두 배나 많은 수치입니다. 녹색 눈은 더 많은 열을 흡수하기 때문에 더 빨리 녹습니다.
설조류는 극지방과 고산지대의 눈 환경에 서식하며 환경 조건에 따라 다양한 색을 나타내는 작은 유기체입니다. 눈조류는 영양분이 충분할 때 엽록소 등 녹색 색소를 생성해 광합성 효율을 크게 높이고 남극의 짧은 여름 동안 급속도로 성장한다. 영양분이 부족하거나 환경이 열악한 경우 상대적으로 휴면상태에 들어가 자외선 차단 효과가 있는 붉은색 색소를 생성해 강한 햇빛에 저항하고 성장을 둔화시킨다.
연구팀은 펭귄 배설물에 다량의 인산염이 함유되어 있는 것이 눈조류의 색 변화에 영향을 미치는 주요 요인이라는 사실을 발견했습니다. 이 영양소는 눈 조류가 빨간색 보호 상태로 전환하는 대신 녹색 성장 상태를 유지하는 데 도움이 됩니다. 즉, 펭귄 똥은 실제로 천연 비료 역할을 하여 녹조류의 대규모 번식을 위한 조건을 제공합니다.
이 연관성을 테스트하기 위해 연구원들은 남극 반도 서부를 따라 약 5개 위도에 걸쳐 현장 조사를 실시했습니다. 그들은 Drake Passage를 건너 항해하여 펭귄 서식지가 있거나 없는 해안 지역에서 빨간색과 녹색 눈 샘플을 수집하고 샘플을 실험실로 가져와 조류 세포, 색소 및 영양분을 분석했습니다. 그 결과, 홍조류 지역보다 녹조류 지역에서 인산염 농도가 유의하게 더 높은 것으로 나타났습니다.
이 연구의 수석 저자이자 콜로라도 볼더 대학의 빙권 생물지구화학자인 알리야 칸(Aliyah Khan)은 펭귄 똥과 붉은 눈 조류가 때로는 외관상 매우 유사하기 때문에 연구자들은 이를 구별하기 위해 실험실 테스트에 의존해야 한다고 말했습니다. 그녀는 또한 펭귄 서식지 근처에서 작업하면 새들이 종종 자신의 배설물 사이를 이동하여 주변 눈 표면으로 가져오기 때문에 매우 냄새가 날 수 있다고 말했습니다.
과학자들은 이번 발견으로 이전에 간과되었던 해양 생태계와 남극 육상 환경 사이의 연관성이 드러났다고 믿습니다. 펭귄은 바다에서 먹이를 찾아 땅으로 돌아와 배설물을 통해 눈 표면에 영양분을 공급함으로써 눈 조류의 성장을 변화시킵니다. 기후가 따뜻해지고 펭귄 범위가 변화함에 따라 야생 동물, 영양 순환 및 눈 조류로 구성된 이러한 피드백 메커니즘은 미래에 남극의 얼음이 없는 지역의 확장에 점점 더 분명한 영향을 미칠 수 있습니다.
연구팀은 남극의 눈이 녹고 얼음이 없는 지역 확장에 대한 현재의 많은 예측 모델이 이러한 '생물학적 조광 효과'를 완전히 반영하지 못했다고 지적했습니다. 야생 동물과 눈 조류 사이의 상호 작용을 무시함으로써 과학계는 남극 해안의 눈이 녹는 속도와 얼음이 없는 표면 확장의 실제 범위를 과소평가하고 있을 수 있습니다. 연구원들은 관련 메커니즘이 공식적으로 기후 모델에 통합되기 전에 더 많은 관측 데이터를 수집해야 한다고 말했습니다.
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