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1962년 약 23만3천 톤의 고래고기를 소비한 일본은 점차 소비량이 줄다가 2019년에는 세계의 반대에도 불구하고 상업포경을 재개하였다.

1988년 이후 중단했던 상업포경을 일본 근해에서 다시 시작한 일본이지만 포획상한을 2019년에는 227마리로 정하는 바람에 추가로 외국에서 더 많은 양의 고래고기를 수입하지 않을 수 없었다.

일본이 고래고기를 수입하는 나라는 노르웨이와 아이슬란드로 노르웨이에서는 밍크고래를, 아이슬란드에서는 참고래를 수입하고 있으나 일본인들의 고래고기 소비량이 증가하지 않아 재고가 쌓이고 있어서 포획량과 수입량 모두 앞으로는 감소할 것으로 예상되고 있다.

그런데 고래는 지구온난화의 주범인 탄소발생을 제거하는 역할을 하고 있다는 사실이 밝혀져 오늘은 그 내용을 얘기해볼까 한다.

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알래스카 사우스이스트 대학의 하이디 피어슨(Heidi C. Pearson) 교수와 스탠포드대학의 매튜 사보카(Matthew S. Savoca) 교수 등이 참가한 연구진은 고래의 숫자를 상업포경이 시작되기 이전의 수준으로 회복시키면 지구환경을 개선할 수 있다는 연구결과를 발표하였는데 원문은 아래의 주소에서 다운받을 수 있다.

※ Whales in the carbon cycle: can recovery remove carbon dioxide?

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연구진은 태평양과 대서양 및 남극해에 서식하는 체장 9~30m의 고래 321마리에 위치추적기를 부착하였으며 물고기와 크릴새우를 섭취할 때 구분하여 감지할 수 있는 센서를 개발하여 관찰한 데이터와 드론으로 촬영한 결과를 토대로 고래가 한번 삼키는 물의 양과 섭취하는 크릴의 양을 계산하였다.

그 결과는 기존에 알려진 것과는 달리 대왕고래의 성체는 여름철에는 하루에 16톤의 크릴을 먹으며 북극고래도 하루 6톤에 이르는 플랑크톤을 섭취하고 있는 것으로 밝혀졌는데 이것은 연간 어획하는 크릴생산량의 약 2배에 달하는 것으로 추정된다고 한다.

1970년대까지만 해도 크릴새우를 섭취하는 고래의 숫자가 감소하게 되면 크릴의 양이 폭발적으로 증가할 것이라고 예상했지만 그런 일은 결코 일어나지 않았는데 이러한 현상은 고래가 감소하면 크릴의 개체수도 감소한다는 크릴의 역설(krill paradox)이 옳다는 것을 반증하는 셈이라 할 수 있다.

이번에 논문을 발표한 연구진은 고래가 탄소저감에 기여하고 있음을 다음과 같이 탄소순환경로를 그려 설명하고 있는데 이에 따르면 고래의 배설물은 바다 생태계의 중요한 요인으로서 크릴을 섭취한 고래의 배설물에 함유된 철(Fe)과 같은 영양분이 바다에 공급되면 이를 섭취하는 식물성플랑크톤이 증가하고 식물성플랑크톤이 증가하는 만큼 더 많은 탄소를 흡수한다고 한다.

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식물성플랑크톤은 광합성을 할 때 태양광의 에너지를 이용하여 물과 이산화탄소(CO₂)로부터 유기물을 합성하고 산소를 방출한다.

그리고 이런 광합성의 과정에는 미량의 철이 필요하지만 얼음으로 덮인 극지방의 바닷물은 철분이 부족하고 철분이 부족하면 식물성플랑크톤이 줄어들고 크릴과 그것을 먹는 동물도 줄어든다.

게다가 식물성플랑크톤의 광합성 활동이 감소하게 되면 CO₂의 흡수량이 줄어들지 않으므로 철(Fe)은 탄소저감의 매카니즘을 작동시키는 열쇠라고 사보카(Matthew S. Savoca) 교수는 말하고 있다.

즉 위에서 언급했던 크릴의 역설(krill paradox)은 놀랄만큼 많은 양의 크릴을 섭취하는 고래는 오히려 크릴의 개체수를 유지하는 역할을 하고 있다는 것으로도 설명할 수 있는 것이다.

연구진은 1900년에서 1970년까지 인간의 상업포경으로 남극에서만 150만 마리에 이르는 고래를 잡았고 그로 인해 대왕고래의 99%가 사라졌다고 하며 고래의 개체수가 증가하게 되면 철분이 풍부한 고래의 배설물은 가라앉지 않아 식물성플랑크톤이 증가하게 되고 식물성플랑크톤의 증가는 크릴의 증가를 가져온다고 결론짓고 있다.

낚시의 조과를 향상시키기 위해서는 잡으려고 하는 대상어종의 생태에 대하여 많은 지식을 쌓는 것이 도움이 되는데 이번에는 물고기들은 배고픔 때문에 먹이활동을 하는지, 아니면 또 다른 이유가 있는지에 대해서 알아보자.

자주는 아니어도 감성돔이나 돌돔을 잡을 경우 회를 뜨면서 위속의 내용물은 무엇인지를 살피고 가급적이면 위에 있는 내용물과 동일한 미끼를 사용하려고 한다.

그러나 물고기들의 위에서 먹이활동을 한 흔적을 발견할 수 없는 경우도 빈번한데 이런 이유로 물고기들이 배고픔 때문에 미끼를 먹었다는 생각을 많은 낚시인들이 하곤 한다.

국립수산과학원 서해수산연구소 자원환경과에서 금년 5월에 발표한 “우리나라 서해에서 출현하는 대구(Gadus macrocephalus)의 식성”이란 논문을 보면 관찰한 407개체의 대구 중 위에서 내용물이 발견된 대구는 236개체로 공위율은 42%였다고 한다.

공위율(空胃率: ratio of empty stomach)이란 것은 전체 개체수에서 위장에 내용물이 없는 개체수의 비율을 백분율로 나타낸 것으로 통상 VI(Vacuity Index)로 표시한다.

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그런데 위에서 인용한 국립수산과학원의 논문은 관찰한 개체수가 적어서 2011년에 미국의 마크 빈슨(Mark Vinson)과 테드 앙그라디(Ted Angradi)가 발표한 논문(Stomach Emptiness in Fishes: Sources of Variation and Study Design Implications)을 인용해보면 조사한 402종 369,000마리의 평균 공위율은 26.4%였다고 한다.

물론 물고기들의 공위율은 여러 가지 요인에 의해서 변동이 심하지만 어식성 어종일수록, 야행성 어종일수록 높은 것으로 알려져 있으며 이런 사실은 2017년 어류학회지에 실렸던 “여름철 동해 남부에 출현하는 청어(Clupea pallasii) 유어의 일섭식 변동”이란 논문에서도 공위율은 밤에 더 높은 것으로 조사되었다는 내용이 있다.

상기에서 보듯이 서해에서 잡은 대구의 42%와 미국의 논문에 따른 전체 평균 공위율 26.4%라는 것은 음식물을 섭취하지 못한 개체수가 상당히 많다는 것을 알 수 있는데 그 이유에 대해서는 아직까지 밝혀진 바가 없다.

일본에서 1998년에 나가사키 시에 있는 카와하라저수지(川原大池)에 서식하는 배스들의 공위율을 조사한 자료에 따르면 1년생 이상인 배스의 경우 봄에는 60~70%, 여름에는 10%, 가을에는 50%의 공위율을 가진 것으로 나타나 봄철의 공위율이 높은 것은 산란한 알을 지키려는 것이 원인으로 판단되지만 가을철의 공위율이 높은 이유는 밝혀내지 못했다.

한편 미국의 연구에 의하면 일리노이 주의 크랩 오차드 호(Crab Orchard Lake)에서 서식하는 991마리의 배스는 평균 50%의 공위율을 보였다고 한다.

크랩 오차드 호(Crab Orchard Lake)

상기에서 보는 것과 같이 이처럼 높은 공위율을 보이는 것은 물고기들의 먹이활동 성공률이 아주 낮다는 것이라고도 볼 수 있지만 결코 그렇지는 않다. 비록 자연상태가 아닌 수조에서 한 실험이기는 하지만 배스가 연준모치를 먹이로 삼는 동작에서는 76%의 성공률을 올렸다는 연구논문도 있는데 만일 은신할 수 있는 장애물이 많은 자연상태에서였다면 그 성공률은 더 올라갔을 것이 분명하기 때문에 물고기들의 먹이활동 성공률은 결코 낮지가 않다고 볼 수 있다.

또한 미국 몬타나 주립대학의 토마스 맥마흔(Thomas E. Mcmahon) 교수가 2005년에 발표한 “Foraging success of largemouth bass at different light intensities: implications for time and depth of feeding”이란 논문을 보면 큰입배스의 모기고기에 대한 먹이활동의 성공률은 95%였다고 하는 것에서 보는 것처럼 물고기들의 먹이활동이 실패할 가능성은 현저하게 낮다고 봐도 무방할 것이다.

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지난 번 “숏 바이트(short bite)의 또 다른 원인”에서 살펴보았던 것처럼 물고기들 중에서 특히 어식성 어종의 경우에는 측선과 시각을 통해 먹잇감의 위치를 판단하지만 1/1000룩스의 빛에서도 먹잇감을 볼 수 있는 배스라고 할지라도 시각과 측선의 감각충돌에 의한 먹이활동 실패는 일어난다.

예를 들어 2003년에 발표된 대만의 논문에 따르면 측선의 기능을 상실시킨 홍민어의 경우에는 바로 옆에 있는 먹잇감도 공격하지 않았다고 한다.

또한 먹잇감이 되는 작은 물고기들이 헤엄치면서 일으키는 물방울의 주파수가 배스가 감지하는 범위를 벗어나도 측선으로는 먹잇감의 위치를 파악할 수 없다고 하는데 통상적으로 물고기들의 측선에서 감지하는 주파수 영역은 수십 Hz이내란 사실을 “물고기들의 측선 체계(The Lateral Line System)”란 책을 통해 알 수 있다.

이것은 1초에 0.03㎜ 정도를 움직이는 것도 측선을 통해 인지할 수 있다는 말인데 이에서 보듯이 배스가 먹잇감을 발견하는 능력과 먹잇감을 섭취하는 성공률은 대단히 뛰어나다는 것을 알 수 있다.

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이처럼 먹이를 발견하는 능력과 섭취하는 성공률이 높다는 것은 물고기들의 높은 공위율과는 괴리되는 현상으로서 물고기들의 먹이활동이 단순히 배고픔에 기인하는 것만은 아니란 것을 잘 보여주고 있는 것이라 할 수 있다.

배스는 포만감이 커질수록 먹이활동 성공률이 지수함수적으로 감소할 뿐만 아니라 입을 벌리는 크기가 작아지고 턱뼈의 움직임이 적어지기는 하지만 결코 먹이활동을 멈추는 것은 아니란 사실은 “검정우럭과의 다양성과 생물학 및 보존(Centrarchid Fishes: Diversity, Biology and Conservation)”이란 책에서 확인할 수가 있다.

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따라서 상기에서 예로 든 연구결과에서 보듯이 물고기들, 특히 어식성 어종의 먹이활동은 공위율과는 크게 상관이 없음을 알 수 있는데 이로 미루어볼 때 물고기들의 먹이활동은 니콜라스 틴베르헌(Nikolaas Tinbergen)이 규명한 신호자극(sign stimulus 또는 열쇠자극:key stimulus이라고도 함)에 기인하는 것으로 보는 것이 더 적합할 것 같다는 생각이다.

신호자극을 검색하면 ‘가시고기의 신호자극’이란 내용을 볼 수 있는데 이것은 구애활동 뿐만 아니라 동물들의 본능적인 행동을 일으키는 모든 자극을 말하는 것으로 루어낚시에서 사용하는 각종 루어들이 수중에서 특정 강도의 주파수를 일으키기 때문에 어식성 어종들의 입질을 유도하여 잡을 수 있다는 것을 이해하게 된다.

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그리고 우리가 루어낚시로 농어와 같은 어식성 어종을 노릴 때 빠르게 루어를 움직임으로써 본능적으로 반사적인 입질을 유도하는 리액션 바이트(reaction bite)가 바로 신호자극을 발생시키는 것임을 알 수 있다.

흔히 낚시인들을 보면 단정적으로 말할 수는 없어도 특정 액션에서 잘 잡힌다고 하는 경우를 자주 보게 되는데 바로 이것이 물고기들의 측선에 자극을 주는 그 무엇은 아닐까 하는 결론에 도달하게 되지만 아직까지는 루어의 어떤 액션이 어느 정도의 자극을 주는지에 대해서는 알려진 바가 없다.

그러나 많은 열정적인 어류학자들의 연구는 오래지 않아 이 비밀을 규명할 것이라고 나는 믿는다.