새로운 북극 풍경: 미세균류, 녹는 빙하 후의 토양 탄소 저장 증가 돕는다

Seoul북극 지역의 빙하가 빠르게 녹아 수천 년 동안 얼음 아래에 감춰져 있던 땅을 드러내고 있습니다. 런던 퀸 메리 대학교의 제임스 브래들리 박사와 그의 팀은 작은 균류가 새로운 토양을 만드는 데 도움을 준다는 사실을 발견했습니다.

팀은 이 과정을 연구하기 위해 노르웨이와 북극점 사이에 위치한 스발바르드를 방문했습니다. 이 지역은 전 세계 다른 지역보다 훨씬 빠르게 온도가 상승하고 있습니다.

연구의 주요 관찰 사항:

미생물인 박테리아와 곰팡이가 먼저 새로 드러난 지형에 정착합니다. 이러한 미생물들은 토양이 저장할 수 있는 탄소와 질소의 양을 결정합니다. 빙하 가장자리와 가까운 토양은 가장 젊고, 더 먼 곳의 토양은 더 오래되었습니다.

2013년에 브래들리 박사는 미드트레 로벤브린 빙하를 연구했다. 2021년에 돌아와 보니, 빙하가 많이 녹아 있었다. 얼음 대신 마른 흙이 드러나 있었고, 그곳은 텅 빈 것처럼 보였다. 하지만 실험실 테스트 결과, 그곳에 다양한 미생물이 존재한다는 사실이 밝혀졌다.

연구진은 미생물이 토양 형성에 어떻게 기여하는지를 조사했습니다. 이들은 진균이 일반적으로 토양 내 탄소 저장에 있어 세균보다 더 효과적임을 발견했습니다. 진균과 세균 간의 균형이 중요한데, 더 많은 진균은 더 많은 탄소를 토양에 저장시키고, 반면에 더 많은 세균은 이산화탄소 배출을 증가시킵니다.

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연구에 따르면, 담자균류에 속하는 특정 효모가 초기 단계에서 탄소를 안정화하는 데 중요하다는 것을 발견했다. 이 효모는 빙하가 녹은 후 형성된 젊은 토양에서 처음으로 나타나는 균류로, 나중에 다른 생물들이 사용할 수 있는 유기 탄소를 생성하는 데 도움을 준다.

연구팀은 동위원소로 표지된 아미노산을 활용하여 미생물이 유기 탄소를 흡수하고 처리하는 과정을 추적했습니다. 그 결과, 빙하가 계속 녹고 있는 북극 토양에서 진균류가 탄소 저장에 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 발견했습니다.

브래들리 박사와 그의 팀은 혹독한 조건에서 이러한 토양을 연구했습니다. 그 땅은 바위가 많고 울퉁불퉁합니다. 기온은 몇 달 동안 영하이며, 겨울에는 햇빛이 전혀 들지 않습니다. 과학자들은 빙하 근처 지역에서 몇 주간 연구를 진행했으며, 갈라진 얼음과 밍크고래, 바다표범, 북극여우, 순록, 그리고 북극곰에 둘러싸여 있었습니다.

나이가 든 토양에서는 박테리아가 아미노산을 더 많이 흡수하게 되며, 이는 생물량 성장 감소와 호흡으로 인한 CO2 방출 증가로 이어집니다. 뮌헨 루트비히 막시밀리안 대학의 윌리엄 오르시 교수는 고위도 북극 생태계에서 식물보다 더 다양한 유형의 곰팡이가 존재한다고 말합니다. 따라서 곰팡이는 이러한 환경을 형성하는 데 매우 중요합니다.

독일, 미국, 스위스의 연구자들이 이 연구를 수행하였으며, 연구 결과는 학술지 미국 국립과학원 회보 (PNAS)에 게재되었습니다. 이번 연구는 영국의 국립 환경 연구위원회(NERC), 미국의 국립 과학재단(NSF), 그리고 독일의 국립 과학재단(DFG)으로부터 자금을 지원받았습니다.

극지방의 온난화가 미치는 영향을 예측하기 위해서, 균류와 세균이 탄소를 흡수하는 방식을 이해하는 것이 중요합니다. 이번 연구에서는 균류가 빙하가 줄어들면서 노출되는 토양의 탄소를 유지하는 데 중요한 역할을 할 것이라고 밝혔습니다. 브래들리 박사팀은 미생물들이 북극의 새로운 생태계에 어떻게 기여하는지에 대한 중요한 정보를 제공하였으며, 북극은 지구상에서 가장 취약한 지역 중 하나입니다.