연재 김범철 교수의 호수의 과학 22

이상난동과 수생태계 변화

김범철 강원대학교 농업생명과학대학 환경융합학부 에코환경과학전공, 전 한국하천호수학회 회장

최근 이상난동으로 얼음이 얼지 않아 화천의 산천어축제가 일주일 연기되고 축제를 준비하는 사람들의 애간장을 태우는 일이 벌어졌다. 12월 내내 봄 날씨 같이 포근하더니 다행히 1월 초순부터는 정상적인 겨울 기온을 회복하여 산천어 축제는 무사히 치러졌다.
이렇게 비정상적으로 따뜻한 겨울은 지구 곳곳에서 나타나고 있는 전형적인 기후변화의 한 모습이다. 기후변화는 이제 범지구적 정치적 이슈로도 등장하고 있다. 기후변화로 인한 생태계 교란과 피해가 클 뿐 아니라 농업과 생활, 경제에 미치는 직접적 영향도 크기 때문이다. 흔히 지구온난화와 같은 의미로 쓰이기도 하지만 기후변화는 온난화보다 더 넓은 의미를 가진다. 지구의 평균 기온이 상승하고 있는 것은 맞지만 그 변화는 전 세계에 고르게 나타나는 것이 아니라 일부 지역에서는 더 크게 나타나 변화폭이 균일하지 않다. 어떤 지역은 온도가 많이 상승하고 어떤 지역은 오히려 추워지기도 한다. 비가 더 많이 내리는 곳이 있는가 하면, 가뭄이 심해지는 곳도 있다. 한 마디로 세계적으로 기온이 고르게 상승하는 것이 아니라 지역에 따라 기후의 변화가 다르게 나타나고 기상이변이 많아진다는 뜻이다.

▲우리나라 하천에서 월동과 자연번식에 성공한 아열대성 어류 틸라피아.

▲낙동강에서 자생하고 있는 남아메리카원산 아열대성 외래식물 부레옥잠.

한반도 기후변화 세계평균의 두 배
그러면 우리나라의 기후는 어떻게 변하고 있을까? 한마디로 ‘더워지고 비가 더 많이 내린다’라고 요약할 수 있다. 지난 100년간 전 세계 평균 기온상승은 0.8도 정도인데 우리나라의 기온상승은 1.5도로서 기후변화 정도가 세계 평균의 두 배 이상으로 크다. 여름 기온도 상승하지만, 겨울의 온난화가 특히 두드러진다. 지난 100년간 변화를 보면 최저기온이 영하로 내려가 겨울날씨라고 볼 수 있는 날의 수는 30일이 감소하였다. 즉, 겨울이 한 달 줄었다는 뜻이다. 혹한이라고 볼 수 있는 최고기온이 0도 이하인 날의 수는 연간 15일이나 줄었다. 그러니 호수의 결빙일수가 크게 줄어들고 얼음의 두께도 얇아질 수밖에 없다. 파로호에서는 과거에 트럭이 얼어붙은 호수 위를 건너 다녔다는 경험담이 이제는 옛이야기가 되었다.
여름의 기온상승도 뚜렷하여 최저기온이 18도 이상인 여름 날씨는 연간 20일이나 증가하였다. 기온이 전반적으로 상승하였을 뿐 아니라 이상기후의 빈도도 증가하였다. 서울지역의 겨울 이상저온 혹한일 수는 절반으로 줄었고, 여름의 이상고온 폭염일 수는 두 배로 늘었다. 여름 날씨의 변화는 강우량의 변화에서도 볼 수 있다. 강우량의 변화는 지역에 따라 다른데 북한강 상류지역의 예를 보면 여름 강우량이 약 300mm가 증가하였다. 그런데 비가 내리는 횟수는 별로 증가하지 않았으니, 비가 내릴 때 강우강도가 증가하여 폭우로 인한 홍수위험도가 증가하였다는 뜻이다.

겨울 온난화로 부레옥잠 과잉번식 우려
기후변화는 생태계의 곳곳에서 보이지 않는 영향을 끼치고 있는데 하천과 호수의 생태계도 예외가 아니다. 예를 들면 수중동물이 번식하는 계절의 타이밍을 맞추지 못하여 감소하는 경우도 있을 수 있다. 많은 어류들은 봄에 일정한 시기에 알을 낳는데 그 이유는 그 시기에 치어가 먹고 생존할 수 있는 먹이가 풍부하기 때문이다. 그런데 이상기온으로 인하여 동물플랑크톤이 일찍 번식하였다가 쇠퇴한 후에 뒤늦게 치어들이 부화한다면 먹이 부족으로 생존율이 감소한다. 매년 4월 20일 곡우 때가 되면 누치가 산란을 위해 하천의 상류로 대거 이동하기 시작하는데 이때가 누치가 잘 낚이는 누치가리 시즌이다. 그런데 만일 시간 맞추어 산란한 누치와는 달리 누치의 먹이가 되는 물벌레들이 번성한 시기가 갑자기 달라진다면 치어의 생존이 어려워질 수 있는 것이다.
겨울의 온난화로 인하여 특정 생물이 겨울에 죽지 않고 지나치게 증식함으로써 생태계를 교란하는 경우도 있다. 해충이 겨울에 죽지 않고 과잉 증식하여 농업에 피해를 주는 사례는 흔히 접하고 있는데 수중생태계에서도 이러한 일이 발생할 수 있다. 요즘 낙동강 하류지역에서는 부레옥잠이라는 부수식물이 자연 번식하는 모습을 흔히 볼 수 있는데 원래 부레옥잠은 남아메리카 원산의 아열대 식물로서 수온이 12도 이하이면 살 수 없는 것으로 알려져 있었다. 필자도 오래전 수질정화기능 실험을 위해 부레옥잠을 배양한 적이 있었는데 겨울이면 모두 죽어서 온실에서 월동해야 하는 어려움을 겪었다. 그런데 어찌된 일인지 이제는 낙동강변에서 자생하고 있다. 추위에 내성을 가진 개체가 자연선택되었을 가능성도 있고, 겨울의 온난화도 부분적 이유가 될 수 있을 것이다. 부레옥잠은 세계 여러 곳에서 과잉번식하여 골치를 썩이는 유해 외래식물인데 우리나라에서도 문제를 일으킬까 우려된다.

틸라피아, 낙동강에서 야생 월동
우리나라에는 많은 열대 지역의 어류들이 관상용이나 양식용으로 도입되었는데 대부분 겨울을 견디지 못하여 야생에서는 월동할 수 없으므로 안전하다고 생각하고 있지만, 틸라피아처럼 아열대 어류가 야생에서 월동에 성공한 사례도 있다. 도미와 비슷하여 가짜 도미회로 팔리기도 했다는 틸라피아는 우리나라에서 양식을 위해 도입한 어종인데 하천에서 자연번식에 성공하여 치어까지 함께 채집되고 있다. 따뜻한 도시하수가 연중 배출되어 겨울에도 생존이 가능했을 것이라고 추정하고 있는데 겨울의 온난화도 한몫했을 것이다. 틸라피아의 생존이 가능한 것은 이미 확인되었는데 배스나 블루길처럼 과잉번성 문제를 일으키지 않기를 바란다.  
2년 전 홍천의 저수지에서 식인어류로 알려진 피라니아가 발견되어 완전제거를 위해 저수지의 물을 모두 빼고 물고기를 모두 잡아내기도 하였는데, 만일 열대어류인 피라니아가 월동에 성공하고 자연번식한다면 그 영향은 생각만 해도 섬뜩하다.
인류의 문명이 유발한 기후변화가 어떤 후폭풍으로 다가올지 우리 모두의 걱정거리이다.