해양정책연구 제29권 제2호 2014년 겨울

이와 더불어 해양어류의 가입과정(recruitment process)에 미치는 여러 환경적 요소가 적절한 시기에 나타나는 것이 중요하다. 수온과 같은 해수의 특성과 먹이생물의 출현뿐만 아니라, 해류의 정상적 흐름이나 혼합층의 두께와 같은 해수의 역동적 움직임이 해양어류의 생존과 생산력에 중요하다. 이러한 관점에서 본다면 수온의 증가와 같은 단순한 물리현상만이 어장형성에 결정적인 것처럼 보이지는 않는다. 해양의 시공간적 환경과 생태학적 과정이 어류의 산란, 생존, 성장, 회유에 적합하여 충분한 수의 미성어가 살아남아 성어로 가입(recruitment) 될 수 있어야 한다. 북극해의 여름의 수온상승은 개체군의 크기를 증식시키는데 긍정적인 효과를 가져 어장형성에 유리하게 작용할 것이다. 하지만 겨울 환경조건은 여전히 차고, 어두우며, 길기 때문에 북극해로 진출하려는 생물들에게 큰 장애가 될 것이다. 북극해의 환경은 지구온난화에 의하여 지금보다는 온화하게 바뀌겠지만, 이러한 변화가 수산생물 서식처의 적정성을 보장한다던가, 서식처의 질을 높인다는 것은 아니다. 북극해의 어류 서식처 생태계를 크게 네 개로 나눌 때, 그린란드 생태계와 북동 캐나다(뉴펀들란드와 래브라도 동쪽) 생태계는 전적으로 북극형(Arctic type)이지만, 북태평양이나 북대서양의 해류의 영향을 받는 베링해 북부와 바렌츠해 북부는 냉온대형 혹은 아한대형(cold-temperate or subarctic type)이다. 이들 해역에서의 역사적 생물기록은 향후 온난화 현상이 발생할 경우, 생물종들이 어떻게 이동할지를 알려주는 좋은 자료가 된다. 북극해의 환경이 어류의 서식에 유리하게 바뀌면, 아북극권 해역에 서식하는 어류들이 일단 북극해로 서식처를 확장시킬 수 있는 후보자가 될 것이지만 모든 어종이 북극해로 옮겨가는 것은 아닌 것처럼 보인다. 이에 대한 예측을 하기 위해서는 어류의 생물학적 특성에 대한 사전 정보가 충분해야 한다. 어떤 어종이 북극해로 서식처를 확대할 수 있을 것인가를 정확하게 예측하는 것은 중요한데, 지난 30여 년간의 온난화 현상에 따라 어종들의 분포가 어떻게 바뀌었는지 확인하는 작업이 필요하다. 향후의 기후변화가 고위도 해양에서의 수산생물자원의 분포와 풍도에 미치는 영향에 대하여 논의를 하기 위하여 세계의 이 분야 전문가들이 2011년 미국 씨애틀에 모였다. 그들은 아북극권으로부터 어떤 생물들이 북극해로 진출할 수 있는지에 대한 가능성과 향후의 북극해 어업의 전망에 대하여 토의를 하였다(Hollowed et al., 2013). 토의 결과, 그들은 금세기 안에 북극해 해빙이 녹으면 아북극권에 서식하고 있는 어류들이 북극권으로 이동할 것이라고 보았다. 하지만 모든 생물종이 이동을 하는 것이 아니라, 북극해 생태계에 적응하기 쉬운 종들은 비교적 쉽게 그들의 서식처를 확장하겠지만, 그렇지 않은 종들은 북극해 진출이 어려울 것으로 보았다. 그들의 주장이 정밀하게 수집된 과학자료를 바탕으로 만든 결론은 아니었지만, 오랜 기간 동안 이 분야에 종사한 과학자들의 경험으로부터 만들어진 전문적인 조언이었으므로 특별한 관심을 기울일 필요가 있다. 북극해는 수온이 낮고, 해빙이 항시 존재하며, 계절적으로 기상변이가 크며, 긴 겨울과 긴 여름의 특징 때문에 북극해 생태계에서의 생명활동은 매우 제한적이었다. 그러나 기후온난화에 의하여 북극해의 해면수온이 상승하고, 해빙의 형성이 제한된다면 아북극권의 어류가 북극해로 이동하여 서식할 가능성이 커지게 된다. 이미 부분적으로, 혹은 일시적으로 이러한 현상이 보고되고 있으며, 수산업에 관심을 가지고 있는 국가들은 북극해 어장형성의 가능성에 대하여 많은 관심과 촉각을 세우고 있다. 본 논문은 최근 국제적으로 커다란 이슈가 되고 있는 북극해 어업의 가능성을 타진하고, 향후 우리나라가 북극해 어장으로 진출하여 성공적으로 어업을 지속시키기 위한 방침을 제안하였다. 기후변화에 따라 북극해의 상당 부분에서 어류가 살기에 적합한 수온이 형성되어 어류가 북극해로의 접근이 가능하다고 하더라도, 북극해 어장이 가까운 미래에 형성될 것이라는 기대에는 아직도 불확실성이 많다. 일부 학자들이 주장하듯이 10~20년 동안 지구의 평균기온이 변화하지 않거나 혹은 하강할 가능성도 있고(Easterling and Wehner, 2009), 베링해와 바렌츠 해의 SST도 향후 10년 동안 상승이 정지하거나 낮아질 가능성도 있다(Drinkwater et al., 2011; Stabeno et al., 2012). 하지만 북극해가 궁극적으로 따뜻해질 것은 자명하다. 수온의 변화는 플랑크톤의 번성시기, 어류의 산란시기 등의 생물의 생물계절적 현상(phenology)에 큰 영향을 미치게 된다(Burrows et al., 2011). 척치해의 얕은 대륙붕 해역에서는 계속 겨울에 얼음이 형성되고, 여름에 이 얼음이 녹아 찬 수온의 수괴가 수중에 남아있어 이 지역 생태계에 많은 영향을 줄 것이라고 예견된다(Wang and Overland, 2009). 지구온난화에 의하여 북극해에 어장이 새로이 형성된다면, 필연적으로 아북극권에 서식하던 생물들이 북극권에 진입하여 정착을 하게 된다. 현재도 북극권 주변의 북태평양과 북대서양의 아북극 생태계는 세계 해양어류 생산의 약 20%를 차지하고 있으므로(Moran, 2013), 아북극해의 생물상 변화는 향후 북극해 생태계와 어업에 지대한 영향을 미칠 것이다. 또한 물리현상과 규모가 다른 생물현상을 서로 결합하려는 모델링 시도는 생태학 연구에 매우 중요하다. 지난 20년간 기후예측에 대한 모델링 분야에서 많은 발전이 성취되었지만, 극지방의 경우에는 아직도 불확실성이 너무 크다. 전구모형(global model)을 상세화 기법(down-scaling)을 동원하여 북극해 지역 상황에 맞는 지역모형(regional model)을 개발하는 일이 시급하다. 기후와 해양 물리환경 예측에 대한 연구가 선행된 후에, 북극해 생태계의 구조와 기능을 파악하고 예측하기 위한 해양생태계 먹이그물 연구가 수행되어야 한다. 최소한 필요한 연구항목은 북극해 기후변화 예측 연구, 북극해 해수 특성 변화 연구(수온, 염분, 강수량, 산성화, 용존 기체 등), 북극해 해류 흐름 변화 연구, 북극해 해빙 분포, 두께, 면적 변화 연구, 북극해 해양생태계 먹이그물의 구조와 기능에 대한 다각적 연구(식물플랑크톤, 동물플랑크톤, 저서생물, 생태계 먹이그물, 포식-피식 관계, 에너지 흐름 등), 기후변화에 따른 해양생태계 하위영양단계 생물의 반응연구(종조성의 변화, 분포 변화, 기후지수와 생물량 관계, 일차생산력 분포 연구 등) 등이다. 북극해 어업의 가능성을 논의하기 위해서는 북극해가 과연 수산생물이 서식하기에 적합한 어장이 될 것인지를 파악하여야 하며, 그 시기가 언제쯤 이루어질 수 있는지 정확하게 예측하여야 한다. 이 분야의 연구는 수산학 연구라기보다는 기후변화와 예측에 대한 연구이지만, 어장형성 시기와 장소를 예측하기 위한 필수불가결적 요소이다. 또한, 수산생물자원도 생태계 먹이그물을 구성하는 한 요소이다. 이들의 자원량을 건강한 상태로 유지하면서 어획물을 최대로 생산하는 방안을 수립하기 위해서는 생태계의 구조와 각 생태계 요소들의 상호 관계에 관한 기능이 파악되어야 한다. 이와 같은 정보는 수산생물의 성장률과 사망률을 추정하는데 가장 기본적인 요소들이다. 이를 근간으로 수산생물의 가입량, 자원량을 예측할 수 있다. 수산생물의 성장, 사망, 가입과정에 대한 연구와 더불어 수산자원의 자원량, 가입량에 대한 평가와 진단이 필요하다. 현재까지의 수산자원 관리모형은 주로 단일어종(single species)을 대상으로 한 것이었지만, 생태계의 환경에 적응하고, 다른 생물과의 반응에 의하여 수산자원의 가입성패가 달라지므로 생태계 지식을 활용하는 생태계기반 접근법이 중요하다(Kim et al., 2014).