심해어는 지구의 탄소 순환에 대한 우리의 지식을 바꾸어 놓았습니다.

연구진은 심해어가 얕은 바다 물고기처럼 탄산염을 배출한다는 사실을 증명하며, 심해어가 지구 탄소 순환에서 중요한 역할을 한다는 것을 입증했습니다. 출처: Shutterstock

새로운 연구는 전 세계 어류 바이오매스의 최대 94%를 차지하는 심해 중층어류가 천해어류와 비슷한 속도로 탄산염 광물을 배출한다는 최초의 직접적인 증거를 제시합니다. 이번 연구 결과는 해양 어류가 해양의 생물학적 탄산염 생성에 주요 기여자임을 시사하는 기존 전 지구적 모델을 뒷받침합니다.

마이애미 대학교 로젠스틸 해양·대기·지구과학대학의 과학자들은 350~430미터(1,148~1,410피트) 깊이에 서식하는 심해어종인 블랙벨리 로즈피시( Helicolenus dactylopterus )를 연구하여 이 물고기가 장내 탄산염(ichthyocarbonate)을 생성하고 배설하는지 여부를 확인했습니다. 해양 어류에서 흔히 볼 수 있는 이 생리적 과정은 염분이 많은 환경에서 체내 염분과 수분 균형을 유지하는 데 도움이 되며, 해양 탄소 순환에 중요한 역할을 합니다.

"중층어류는 깊고 차갑고 고압적인 환경에 서식하며, 지금까지 이들이 천해어처럼 탄산염을 생성하는지, 그리고 어떤 속도로 생성하는지는 불분명했습니다."라고 로젠스틸 경영대학원 해양생물생태학과 학과장이자 이 연구의 주저자인 마틴 그로셀은 말했습니다. "이 연구는 이들이 탄산염을 생성한다는 사실과 이크티오카보네이트 생성 메커니즘과 특성이 수심에 따라 놀라울 정도로 일관됨을 확인한 최초의 연구입니다."

블랙벨리 로즈피쉬는 이상적인 모델이었습니다. 많은 중층해양 종들과 달리, 이 종은 부레가 없어 포획과 실험실 적응 모두에서 생존할 수 있습니다. 연구진은 표본을 섭씨 6도에서 자연 서식지를 재현하여 유지한 결과, 이 개체들이 시간당 킬로그램당 약 5밀리그램의 이크티오카보네이트를 배출하는 것을 확인했는데, 이는 열 및 대사 스케일링 모델의 예측과 일치했습니다.

"이 연구는 해양 화학과 탄소 순환에 대한 우리의 이해에 큰 공백을 메워줍니다."라고 공동 저자이자 해양지질학과 조교수인 아만다 올러트는 말했습니다. "중층어류가 이처럼 중요한 역할을 하는 만큼, 탄산염 흐름에 대한 이들의 기여도와 해양 온난화에 따른 흐름의 변화에 더 많은 관심을 기울여야 합니다."

주요 결과는 다음과 같습니다.

• 심해 흑배장미고기는 얕은 바다에 사는 물고기와 비슷한 속도와 구성으로 탄산염을 생산하는데, 이는 깊이와 압력이 이크티오탄산염 형성을 억제하지 않는다는 것을 확인시켜 줍니다.
• 이러한 결과는 전 세계 어류에서 생성되는 탄산염에 대한 추정치를 강화하여, 중해성 어류가 해양 탄산염 예산에 상당히 기여하고 있음을 확인시켜 줍니다.
• 이크티오탄산염의 구성은 형성되는 깊이에 관계없이 유사하며, 이는 이크티오탄산염이 바다에서 어떻게 어디에 저장되거나 용해되는지에 영향을 미칩니다.

그로셀은 "이러한 결과는 어류 유래 탄산염 생성에 대한 지구 모델을 강력하게 뒷받침합니다. 이 모델은 중층해양 어류도 유사한 비율로 기여한다고 가정했지만 검증되지는 않았습니다."라고 말했습니다. "중층해양 어류는 단순한 먹이가 아니라 바다의 화학 엔지니어입니다."

이 연구는 특히 중층대의 광대하고 탐사가 덜 된 바이오매스를 감안할 때, 해양 탄소 순환에서 이크티오탄산염의 중요성을 강조합니다.

저자들은 이번 연구 결과가 심해 탄소 역학을 연구하는 데 새로운 길을 열어주고, 생물학적 탄소 생산 및 수출과 같은 물리적, 화학적, 생물학적 과정 간의 상호 작용을 통합한 정교한 컴퓨터 모델인 지구 시스템 모델을 개선할 수 있을 것이라고 말합니다.

"심해 해양어류의 위장관 삼투압 조절 - 지구 탄소 순환에 미치는 영향"이라는 제목의 이 연구는 2025년 7월 15일 Journal of Experimental Biology 에 게재되었습니다 . 저자는 마이애미 대학교 로젠스틸 해양·대기·지구과학대학의 마틴 그로셀, 브렛 마렉, 사라 웰스, 캐롤린 포프, 캐머런 샘, 레이첼 M. 호이어, 아만다 M. 올러트입니다.

이 연구는 미국 국립과학재단 화학해양학 프로그램과 지구과학 계측 및 시설, 그리고 마이애미 대학교 로젠스틸 스쿨의 해양생물학 및 생태학과, 해양지구과학과에서 자금을 지원했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/07/250726234426.htm