인하대, 갯벌 상위 포식자 플라스틱 축적량 증가 최초 확인

[인천=이데일리 이종일 기자] 인하대는 교내 연구진 5명이 갯벌 생태계 먹이사슬에서 상위 포식자 내 미세플라스틱 축적량이 많게 나타난 현상을 세계 최초로 확인했다고 18일 밝혔다.

인천 무의도와 자월도 주변 해수·퇴적물·생물에서 검출된 미세플라스틱 입자 수. (자료 = 인하대 제공)

연구 참여자는 김태원 해양과학과 교수와 박병용 연구원, 바이오메디컬 사이언스·엔지니어링 대학원생 3명 등 5명이다.

이들은 지난 2024년 8~10월 인천 무의도와 자월도 갯벌에서 해수와 퇴적물, 해조류(바다식물) 2종, 저서생물(갯벌 바닥에 사는 생물) 19종 등 81개체를 채집해 최근까지 미세플라스틱 오염을 분석하고 논문을 작성했다.

연구팀은 채집한 생물들을 먹이 섭취 방식에 따라 물속 입자를 걸러 먹는 여과섭식자, 퇴적물을 먹는 퇴적물섭식자, 해조류 주변의 유기물을 먹는 쇄설물섭식자, 다른 생물을 잡아먹는 포식자로 구분했다.

연구 결과 전체 시료에서 1630개의 미세플라스틱 입자가 검출됐다. 검출된 물질·생물별 미세플라스틱 입자는 △해수 92개 △퇴적물 110개 △생물 시료 1428개 등으로 나타났다. 미세플라스틱의 주요 재질은 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스타이렌(PS)이었다. 전체 입자의 65%는 20~100㎛(마이크로미터) 크기였다.

미세플라스틱 축적량은 생물의 섭식물에 따라 차이가 났다. 바지락 등 여과섭식자를 먹는 꽃게나 대수리 같은 포식자에서는 습중량 1g당 평균 3.63개의 미세플라스틱이 검출돼 여과섭식자의 0.87개보다 4배 정도 높았다.

해조류 주변의 유기물을 먹는 새우나 망둑어 같은 쇄설물섭식자에서는 1g당 평균 26.69개가 검출돼 해조류의 11.62개보다 2배 이상 높은 수치를 보였다. 퇴적물을 섭취하는 길게나 칠게 같은 퇴적물섭식자에서는 1g당 평균 5.8개가 나와 여과섭식자보다 6배 이상 많았다.

연구팀은 미세플라스틱이 해수뿐 아니라 퇴적물과 해조류 표면에 축적되고 생물의 먹이 활동을 통해 상위 영양단계로 확대되는 것으로 분석했다. 미세플라스틱 입자 개수를 기준으로 계산한 포식자와 먹이생물 사이의 생물확대계수는 3.9~9.6으로 나타났다. 생물확대계수는 먹이생물에 비해 포식자 몸속에 특정 물질이 얼마나 더 많이 축적되는지를 보여주는 지표다.

자월도 생물은 무의도 생물보다 미세플라스틱 검출량은 적었지만 잠재적 위해성이 높은 고분자 재질의 비율이 높았다. 이에 연구팀은 미세플라스틱 오염을 평가할 때 입자 개수뿐만 아니라 재질과 크기, 생물의 섭식 방식까지 함께 고려해야 한다고 강조했다.

이번 연구는 한국연구재단의 글로벌기초연구실 사업으로 지원받아 진행됐다. 연구 결과는 ‘갯벌 저서생태계의 영양단계별 미세플라스틱 분포에 대한 최초 평가’라는 논문으로 작성돼 미국화학회(ACS)가 발간하는 환경과학 분야 국제학술지 ‘Environmental Science & Technology (IF: 12.2)’ 창간 60주년 특별호에 게재됐다.

박병용 연구원은 “이번 연구는 갯벌 먹이망 내에서 미세플라스틱이 이동하는 과정을 종합적으로 이해하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다. 김태원 교수는 “이번 연구는 심해열수공 생태계에서 확인한 먹이사슬에 따른 미세플라스틱 축적·확대 현상을 훨씬 다양한 종이 서식하는 갯벌 생태계에서도 확인한 최초의 사례”라고 밝혔다.