그렇지 않으면 영양이없는 가난한 바다의 생산성 핫스팟. 인도 - 태평양 산호초에서 플랑크톤을 많이 먹는 물고기가 풍부합니다. Zafer Kizilkaya, CC BY-SA

그건 찰스 다윈 (Charles Darwin)거의 200년 전, 태평양의 비교적 척박한 지역에서 산호초가 어떻게 번성할 수 있는지 처음으로 의문을 제기한 사람이 있었습니다. 이 수수께끼는 이후 다윈의 역설로 알려지게 되었습니다.

이번 주에 발표된 연구 자연 통신 해양 사막에 산호 오아시스가 존재할 수 있는 이유를 알아내는 데 도움이 됩니다.

간단히 설명하면 식물성 플랑크톤이라는 미세한 수생 식물의 존재입니다. 더 복잡하고 과학적인 해답은 산호 섬이 왜 그렇게 생산적인 핫스팟인지를 묻는 것으로, 이를 섬 질량 효과(IME)라고 합니다.

이번 연구 결과는 해양 어업과 서식지를 연구하는 과학자들에게 산호초 섬 시스템이 어떻게 그토록 생산적인지, 즉 종 다양성의 중심지 역할을 하는지에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 이는 궁극적으로 어업에 기여하고 해안을 보호하는 데 기여합니다. 이러한 지식은 특히 생태계가 기후 변화에 대응함에 따라 해양 관리 계획 수립에 도움이 될 수 있습니다.Nature에 게재된 새로운 연구에 따른 섬 질량 효과의 그림.

아일랜드 매스 이펙트(IME)

IME, 먼저 설명 하와이 대학 식물학자 맥스웰 S. 도티와 그의 동료들이 연구한 바에 따르면, 섬 산호초 생태계 근처에서 식물성 플랑크톤의 성장이 증가하는 현상입니다.

지금까지 IME의 원인을 설명하려는 모든 연구는 단일 섬이나 산호초 군집과 같이 지리적으로 좁은 지역을 대상으로 이루어졌습니다.

이것은 어디 자연 통신 이 논문의 주저자인 국립 해양 대기청(NOAA)의 제이미슨 고브와 그의 동료들이 참여했습니다.

이들의 새로운 연구는 전체 바다의 규모에서 IME를 설명한 최초의 연구이며, 식물성 플랑크톤 성장에 대한 자연 및 인간의 섬 개체군의 역할을 논의합니다.

연구팀은 작은 섬과 환초 주변에서 얼마나 많은 식물성 플랑크톤이 성장하는지 두 가지 방법으로 측정했습니다. 10년 이상 위성 사진을 활용하고 선박을 이용한 직접 탐사를 통해 이미지 추정치가 정확한지 검증했습니다.

IME는 거의 어디에나 존재하는 것으로 나타났으며, 연구된 산호 생태계의 91%에서 이 현상이 나타났고, 일부에서는 주변 해양 지역과 비교했을 때 식물성 플랑크톤 바이오매스가 최대 86%나 더 많았습니다.

다시 말해, 척박한 바다 풍경에 둘러싸인 식물성 플랑크톤 산호 섬 핫스팟이 팀이 살펴본 거의 모든 곳에 있었습니다.

산호 섬 주변의 식물플랑크톤 성장률이 높은 것은 산호초 동물의 분해로 인해 발생하는 영양소 때문입니다. 상승류 영양분이 풍부한 차가운 물이 표층으로 흘러드는 것, 파도와 해류의 혼합 효과, 그리고 토양 침식으로 인한 퇴적물 등이 있습니다. 또한 농업, 도시 개발, 그리고 폐수 유입으로 인한 인위적인 유출수 역시 연안 해역에 영양분을 공급합니다.

IME나 다윈의 역설에 관심이 있는 사람이 누구인가?

미세한 식물성 플랑크톤은 바다 생물에 있어서 매우 중요한 역할을 합니다.

식물은 태양 에너지를 식물 성장으로 전환함으로써 우리 바다의 필수 구성 요소이며, 먹이 사슬 구조를 형성하고 궁극적으로 전 세계 어업 생산량을 좌우합니다. 또한 식물성 플랑크톤이 증가하면 열대 산호초의 구조를 결정하는 중요한 산호초 형성 생물에게 풍부한 에너지 자원이 공급되어 인근 해안선을 보호합니다.

서던라인 제도. 높은 생산성은 산호 성장과 산호 피복 증가를 의미하며, 이는 섬나라들의 해안 보호를 제공하고 생물 다양성과 풍요로움을 증가시킵니다. 브라이언 즐리친스키 - 스크립스 해양학 연구소, 캘리포니아주 샌디에이고그러나 식물성 플랑크톤 수치 증가가 항상 좋은 소식은 아닙니다. 농업 및 기타 인간 활동과 관련된 유출수에서 발생하는 극심한 영양분 농축은 다음과 같은 결과를 초래하는 것으로 나타났습니다. 식물성 플랑크톤 바이오매스 증가 해양 개체군 구조를 완전히 변화시킬 수 있는 수준까지 상승했습니다. 높은 수준의 영양소는 산호초 성장 억제와 더불어 더욱 민감하지만 중요한 종들의 대량 폐사로 이어졌습니다.

IME의 역할과 어업에 미치는 영향, 그리고 인간에 의한 영양소 과잉 섭취의 부정적 영향을 더 잘 이해함으로써 섬나라는 해양 보호 노력에 집중하여 지역 산호초 시스템에 과부하가 걸리는 임계점을 넘지 않도록 할 수 있습니다.

산호섬의 미래

기후 변화는 해수 온도를 상승시킬 것으로 예상되며, 이는 지구 전체에서 해양의 순환 및 혼합 방식을 변화시켜 해양 생산성 저하를 초래할 것입니다. 따라서 IME는 향후 수온 상승으로 인한 스트레스를 피하기 위해 산호초 생태계를 지원하는 계획을 수립하는 데 있어 매우 중요한 현상입니다.

열대 어장을 지속 가능하게 활용하고 산호초에 의존하여 연안 인구를 보호하기 위해서는 산호 섬과 환초를 생산성이 높은 지역으로 만드는 과정을 이해하는 데 연구가 집중되어야 합니다. 우리는 약 180년 전 다윈이 오늘날의 지구 해양에 적용하고 미래의 변화를 예측하면서 던졌던 질문들을 더욱 깊이 있게 탐구해야 합니다.

태평양 중부 팔미라 환초의 폭발적인 생산성 증가, 텅 빈 바다에 막대한 어업 수익을 가져다준 '아일랜드 매스 이펙트'. 개러스 J 윌리엄스, 영국 뱅거 대학교 해양과학부

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