참치와 상어 등 중온성 어류는 체온 유지에 막대한 에너지를 소비하며, 해수 온도 상승 시 냉각이 어려워 과열 위험에 처할 수 있다. 아일랜드 연구팀의 최근 분석 결과, 이들 어종은 체중 증가에 따른 열 생성 증가율이 열 손실 증가율보다 높아 해양 온난화에 더욱 취약한 것으로 나타났다. 이는 중온성 어류의 생존을 넘어 해양 생태계 전반에 걸쳐 영향을 미칠 가능성이 제기된다.

아일랜드 더블린 트리니티칼리지 니컬러스 페인 교수팀의 연구에 따르면, 참치와 상어와 같은 중온성 어류는 체온을 주변 수온보다 일정 수준 이상으로 유지하는 생존 전략을 사용한다. 이러한 능력은 해양 생태계에서 이들이 최상위 포식자로 군림하는 데 중요한 역할을 하지만, 그 대가로 상당한 에너지 소비가 요구된다. 연구팀은 다양한 크기의 어류 137종의 데이터를 분석한 결과, 중온성 어류가 외온성 어류에 비해 일상대사율(RMR)이 약 3.8배 높은 것으로 나타났다고 밝혔다. 이는 체온을 일정하게 유지하기 위한 생리적 과정이 구조적으로 많은 에너지를 필요로 함을 시사한다.

▲ 중온성 어류의 에너지 소비 특성

중온성 어류의 높은 에너지 소비는 그들의 생존과 번식, 이동 능력에도 직접적인 영향을 미친다. 연구팀은 특히 대형 중온성 어류의 경우, 몸집이 커질수록 체내에서 생성되는 열의 양이 열이 외부로 빠져나가는 양보다 더 빠르게 증가하는 '스케일링 불일치' 현상이 두드러진다고 지적했다. 이 현상은 몸집이 큰 개체가 더 높은 체온을 유지하게 되는 원인으로 작용하며, 이는 대사율 연구에서 주요한 발견으로 꼽힌다. 이러한 특성은 해양 환경 변화에 따른 어류의 생존 가능성을 평가하는 데 중요한 지표로 활용될 수 있다.

▲ 몸집과 체온 상승의 관계

몸집이 큰 중온성 어류는 높은 체온을 유지하는 능력과 더불어, 체내에서 발생하는 열을 효과적으로 식히는 데 주변 수온이 결정적인 역할을 한다. 그러나 최근 해양 온난화로 인해 전 세계 해수면 온도가 지속적으로 상승하면서, 이러한 냉각 과정에 심각한 제약이 발생하고 있다. 연구 결과에 따르면, 2톤급 외온성 어류는 약 27℃의 수온까지 견딜 수 있는 반면, 500kg급 중온성 어류는 약 20℃, 1톤급 중온성 어류는 17℃ 이상에서 열 균형을 유지하기 어려워진다. 이 온도를 초과할 경우, 어류는 생존을 위해 수영 속도를 늦춰 열 생성을 줄이거나 더 차가운 심해로 이동해야 하는 상황에 직면하게 된다.

▲ 해양 온난화의 직접적 위협

기후 변화로 인한 해양 온도 상승은 중온성 어류에게 더욱 직접적인 위협으로 작용하고 있다. 바닷물이 따뜻해질수록 이들 어종은 더 많은 에너지를 소비해야 할 뿐만 아니라, 체온 과열의 위험 또한 증대된다. 이는 특히 남획 등으로 개체 수가 이미 감소한 대형 어종의 생존에 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 연구팀은 이러한 현상이 지속될 경우, 해양 생태계의 먹이 사슬 최상위에 있는 이들 대형 어종의 감소는 결국 해양 생태계 전반의 건강성과 안정성에도 심각한 영향을 미칠 수 있다고 경고했다. 본지는 아일랜드 더블린 트리니티칼리지 니컬러스 페인 교수팀의 연구 결과를 바탕으로, 해양 온난화가 대형 해양 생물에 미치는 과학적 분석을 심층적으로 다룬다.