먹이 사슬을 타고 흐르는 미세 플라스틱 (2/3).
플라스틱은 순환한다.
먹이 사슬을 타고 흐르는 미세 플라스틱
<논문 읽고 있습니다> 매거진 첫 번째 주제가 플라스틱이 된 이유는 거북이 코에 박힌 빨대를 빼는 영상 때문이었다(혹시나 모르신 분은 글 아래에 링크를 적어두었습니다). 어떻게 플라스틱은 거북이 코에 까지 간 걸까? 플라스틱은 어떤 영향을 줄까?
두 가지로 알아보고자 한다.
1. 미세 플라스틱이 어떤 과정을 통해 생물에게 퍼지게 될까?
2. 그렇게 퍼진 미세 플라스틱이 생물에게 어떤 영향 줄까?
질문에 답을 찾고자 한다.
1. 미세 플라스틱이 어떤 과정을 통해 생물에게 퍼지게 될까? (Bravo Rebolledo et al., 2013; Cozar et al., 2014; Derraik, 2002; Fossi et al., 2012; Nerland et al., 2014; Wirtz, 2012)
먹이 사슬을 타고 흐르는 플라스틱 (modified Sharma and Chatterjee, 2017)환경으로 배출된 플라스틱은 바다를 향해 달려간다. 도착한 바다에서 플라스틱은 크기를 가리지 않고 떠다닌다. 시간에 따라 거대 플라스틱은 다섯 가지 방법으로 분해된다(생물, 빛, 열-산화, 열, 가수분해 <우선 미세 플라스틱이 무엇인지 알아봅시다 (1/3)> 참고). 그럼 바닷속에는 어떤 플라스틱이 있을까?
거대 플라스틱
중간 크기 플라스틱 (분해되고 있는 플라스틱)
태어날 때부터 미세 플라스틱/ 분해된 미세 플라스틱
두 가지 길로 플라스틱은 흐른다. 첫 번째는 직접 섭취, 두 번째는 먹이 사슬로 인한 섭취이다. 직접 섭취는 말 그대로 먹이로 오해하여 먹게 된다. 고래가 플랑크톤을 먹기 위해 입을 크게 벌린다. 플랑크톤뿐만 아니라 미세 플라스틱부터 거대 플라스틱까지 가리지 않고 먹게 된다. 북극곰도, 거북이도, 갑각류도, 물고기도, 심지어 플랑크톤도 먹이로 착각한 플라스틱을 먹게 된다.
다음으로는 먹이 사슬로 인한 섭취다. 먹이 사슬은 먹는 생물과 먹히는 생물 간의 관계를 말한다. 가장 아래 단계 있는 플랑크톤이 미세 플라스틱을 먹는다. 조개류, 갑각류, 고래는 미세 플라스틱을 품고 있는 플랑크톤을 먹는다. 그들 몸에는 소화되지 못한 플라스틱이 쌓인다. 쌓인 이들은 또 다른 상위 포식자에 의해 옮겨진다. 그렇게 단계가 높아질수록 더 많은 미세 플라스틱이 쌓이게 된다.
미세 플라스틱이 먹이 사슬 전체로 흘러 다니게 된다.
그럼 얼마나 많은 미세 플라스틱이 생물 속에 있을까? 1g의 조개, 미역, 김, 게에게 0.36 ± 0.07 개 ~ 0.47 ± 0.16 개의 미세 플라스틱이 있다. 바다 물고기의 30%에서 미세 플라스틱이 발견된다. 특히 노르웨이산 랍스터 83%의 몸 안에 미세 플라스틱이 있다. 바다에서 사냥 활동을 하는 새 30~35%의 위장에서 미세 플라스틱이 발견된다. 브라질에서 발견된 거북이 60.5%의 장에서 미세 플라스틱이 있었다(Cauwenbengha and Janssn, 2014; Lusher et al., 2013; Murry and Cowie, 2011; Nerland et al., 2014; Possatto et al., 2011; Sharma and Chatterjee, 2017).
플라스틱은 먹이 사슬과 직접 노출에 의해서 흘러 다닌다. 그 플라스틱이 어디까지 올까? 당연히 인간에게 까지 닿을 것이다.
한 줄 요약: 미세 플라스틱은 먹이사슬 아래에서부터 위로 흐른다.
2. 그렇게 퍼진 미세 플라스틱은 생물에게 어떤 영향을 미치는가? (Azzarello and Vleet 1987; Barnette, 2001; Cole et al., 2011; Derraik, 2002; Ferrier-Pages et al., 2003; McCauley and Bjorndal 1999; Wright et al., 2013; Yap 2013)
미세 플라스틱이 미치는 영향은 두 가지로 나눌 수 있다. 물리적 영향과 화학적 영향이다. 앞서 언급한 직접 섭취가 대체로 물리적 영향을 준다. 대표적으로 소화기관이 막히는 현상을 들 수 있겠다. 플라스틱으로 인하여 소화기관이 막히면, 영양소 흡수는 어려워지고, 점점 야위어 간다. 활동성을 저하되어, 포식자에게 쉽게 잡히게 된다. 거기다, 먹게 된 플라스틱 탓에 호르몬의 변화도 심해진다. 그렇게 번식도 어려워진다.
물리적 영향 (modified Sharma and Chatterjee, 2017)다음은 화학적 영향이다. 화학적 영향을 미치는 플라스틱은 대부분 미세 플라스틱 이하의 작은 플라스틱이다. 준-치사 효과와 치사 효과로 나눠 볼 수 있다. 플라스틱은 화학물질이다. 이러한 물질이 소화기관에 들어가 일부 소화로 인해 분해된 뒤 흡수된다. 흡수된 물질은 보통 친유성 물질로 몸 안 지방 조직에 쌓인다.
쌓인 화학물질은 신경독증, 호르몬 분비 변화로 활동성을 저하시키고, 번식을 어렵게 한다. 쌓인 물질이 오래도록 몸에 머물게 된다면, 암의 원인이 되기도 한다. 특별한 이유로 급격하게 흡수된다면, 심장 마비와 신경계 손상으로 이어진다. 그렇게 생물이 죽게 된다.
화학적 영향 (modified Sharma and Chatterjee, 2017)또 다른 영향은 산호 지대 파괴다. 산호는 두 가지 이유로 무척 중요하다. 하나는 내륙을 보호하는 천연 방파제이고, 또 다른 하나는 다양한 생물의 서식지이다. 바다에 사는 전체 물고기의 30%가 바다에 0.2%에 불과한 산호지대를 집으로 삼는다. 산호를 지탱하는 건 바로 플랑크톤이다. 플랑크톤을 먹기 위해 많은 생물이 살게 되고 그들의 활동으로 산호가 살아나간다.
하지만, 미세 플라스틱으로 인하여 플랑크톤의 숫자가 줄어들고, 활동성이 떨어지게 된다면, 산호는 파괴된다. 그럼 생물 다양성도 이내 파괴될 것이다.
한 줄 요약: 미세 플라스틱은 물리적 영향, 화학적 영향으로 생물을 서서히 파괴한다.
미세 플라스틱 목차
1. 우선 미세 플라스틱에 대하여 알아봅시다
2. 먹이 사슬을 타고 흐르는 미세 플라스틱 (현재 글)
3. -
예고편) 미세 플라스틱을 없애는 방법은?
참고문헌 (저자 알파벳 순서로 정리하였습니다.)
Azzarello MY, Vleet ES (1987) Marine birds and plastic pollution. Mar
Ecol Prog Ser 37:295–303
Barnette MC (2001) A review of the fishing gear utilized within the southeast
region and their potential impacts on essential fish habitat. US
Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric
Administration, National Marine Fisheries Service, Southeast
Regional Office NOAATechnical Memorandum NMFS-SEFSC-449
Betts K (2008) Why small plastic particles may pose a big problem in the
oceans. Environ Sci Technol 42:8995
Bravo Rebolledo EL, van Franeker JA, Jansen OE, Brasseur SM (2013)
Plastic ingestion by harbour seals (Phoca vitulina) in
The Netherlands. Mar Pollut Bull 67:200–202
Cauwenberghe LV, Devriese L, Galgani F, Robbens J, Janssen CR (2015)
Microplastics in sediments: a review of techniques, occurrence and
effects. Mar Environ Res 111:5–17
Cole M, Lindeque P, Halsband C, Galloway TS (2011) Microplastics as
contaminants in the marine environment: a review. Mar Pollut Bull
62:2588–2597
Derraik JGB (2002) The pollution of the marine environment by plastic
debris: a review. Mar Pollut Bull 44:842–852
Ferrier-Pages C, Witting J, Tambutte E, Sebens KP (2003) Effect of
natural zooplankton feeding on the tissue and skeletal growth of
the scleractinian coral Stylophora pistillata. Coral Reefs 22:229–240
Fossi MC, Panti C, Guerranti C, Coppola D, Giannetti M, Marsili L,
Minutoli R (2012) Are baleen whales exposed to the threat of
microplastics? A case study of the Mediterranean fin whale
(Balaenoptera physalus). Mar Pollut Bull 64:2374–2379
Lusher AL, McHugh M, Thompson RC (2013) Occurrence of
microplastics in the gastrointestinal tract of pelagic and demersal
fish from the English Channel. Mar Pollut Bull 67:94–99
McCauley SJ, Bjorndal KA (1999) Conservation implications of dietary
dilution from debris ingestion: sublethal effects in post hatchling
loggerhead sea turtles. Conserv Biol 13:925–929
Nerland IL, Halsband C, Allan I, Thomas KV (2014) Microplastics in
marine environments: occurrence, distribution and effects project
no. 14338 report no. 6754-2014 Oslo
Possatto FE, Barletta M, Costa MF, Ivar do Sul JA, Dantas DV (2011)
Plastic debris ingestion by marine catfish: an unexpected fisheries
impact. Mar Pollut Bull 62:1098–1102
Sharma, Shivika, and Subhankar Chatterjee. Microplastic pollution, a threat to marine ecosystem and human health: a short review. Enviro. Sci. Pollu. Res. 24.27 (2017): 21530-21547.
Wirtz KW (2012) Who is eating whom? Morphology and feeding type
determine the size relation between planktonic predators and their
ideal prey. Mar Ecol Prog Ser 445:1–12
Wright SL, Rowe D, Thompson RC, Galloway TS (2013) Microplastic
ingestion decreases energy reserves in marine worms. Curr Biol 23:
1031–1033
Yap H (2012) Coral reef ecosystems. In: Meyers R (ed) Encyclopedia of
sustainability science and technology. Springer, New York, pp
2489–2509
