저인망 어업과 해저 탄소: 해양 서식지 파괴

저인망 어업이 해저에 미치는 영향

저인망 어업 장비는 여러 형태가 있지만, 모두 동일한 기본 원리를 공유합니다: 무거운 장비가 해저를 따라 끌려다니며 물고기와 무척추동물을 잡습니다. 오터 트롤은 수역학적 판(오터 도어)을 사용하여 그물 입구를 열어두고; 빔 트롤은 단단한 금속 빔을 사용합니다; 드레지는 톱니 모양의 금속 프레임을 사용하여 조개, 가리비 및 기타 조개류를 바닥에서 긁어냅니다. 이 모든 종류의 장비는 저서 서식지에 엄청난 기계적 힘을 가합니다. 단 한 번의 오터 트롤 휩쓸기로 산호, 해면, 관벌레 군집과 같은 생물학적 구조물 — 많은 상업적으로 중요한 종들의 보육 및 피난처 기능을 제공하는 3차원 암초 서식지를 구성하는 — 을 부수거나 묻거나 이동시킬 수 있습니다. 저인망 어업 장비는 목표 어종과 그 어종이 의존하는 서식지의 복잡성을 구별하지 않습니다.

Amoroso et al. (2018)은 5개 대륙의 24개 대륙붕 및 사면 지역에서 고해상도 선박 모니터링 시스템(VMS) 데이터를 사용하여 지금까지 수행된 저인망 어업 발자국의 가장 포괄적인 공간 분석을 수행했습니다 [1]. 그 결과는 놀라웠습니다: 트롤링된 해저의 비율은 지역별로 200배 이상 차이가 났으며, 조사된 1,000미터 깊이 지역의 0.4%에서 80.7%에 달했습니다. 가장 집중적으로 트롤링된 지역 — 북해, 바렌츠해 일부, 호주 대륙붕 일부 — 에서는 대부분의 해저 지역이 적어도 1년에 한 번 트롤링되며, 일부 지역은 연간 수십 번 트롤링됩니다. 이 빈도로는 방해 사건 사이에 저서 공동체가 회복할 기회가 전혀 없습니다.

저서 생물 회복 시간: Hiddink et al. (2017) 메타 분석

한 번의 트롤 통과 후 해저 공동체가 회복하는 데 얼마나 걸릴까요? Hiddink et al. (2017)은 전 세계 트롤링 교란 연구의 경험적 데이터에 모델을 적용하여 지금까지 수행된 가장 엄격한 글로벌 메타 분석으로 이 질문에 답했습니다 [2]. 그들의 주요 발견은 다음과 같습니다: 단일 트롤 사건 후 중간 공동체 회복 시간은 이동성 저서 대형 동물군의 경우 1.9년, 부착성(붙어 있는) 종의 경우 2.9년이었습니다. 이 수치는 안심할 만해 보일 수 있습니다 — 저서 공동체가 몇 년 내에 회복할 수 있음을 시사하는 — 그러나 실제로는 더 복잡합니다.

1.9~2.9년의 회복 시간은 공동체가 회복되기 전에 트롤링이 재발하지 않는다고 가정합니다. 연간 여러 번 트롤링되는 집중 트롤링 지역에서는 공동체가 기회주의적이고 몸집이 작으며 빠르게 번식하는 종들이 지배하는 영구적으로 교란된 초기 천이 상태로 유지됩니다. 차가운 물 산호(*Lophelia pertusa*, *Eunice aphroditois*), 심해 해면 바닥, 그리고 손상되지 않은 대륙붕 및 사면 환경을 특징짓는 해초밭이 형성하는 복잡한 3차원 생물학적 서식지는 회복하는 데 수십 년에서 수백 년이 걸릴 수 있습니다 — 이는 수세대에 걸쳐 상업적으로 어업 활동이 이루어진 지역에서 트롤링 압력의 현실적인 중단과 양립할 수 없는 시간 규모입니다 [2]. 더욱이, Hiddink et al.은 가장 취약한 서식지 유형에 대한 회복 추정치에서 상당한 불확실성을 지적했는데, 이는 트롤링이 실제로 완전히 회복을 관찰할 만큼 충분히 오래 중단된 연구 장소가 거의 없기 때문입니다.

트롤링과 탄소: Sala et al. (2021) Nature 논문

저인망 어업에 대한 과학적 논의에서 가장 중요한 최근 발전은 교란된 해저 퇴적물이 저장된 유기 탄소를 수층으로 방출하여 대기 중 CO₂ 농도에 잠재적인 영향을 미친다는 인식을 얻은 것입니다. Sala et al. (2021)은 해양 보호가 생물 다양성, 식량 안보 및 기후에 미치는 공동 이점을 조사하는 획기적인 *Nature* 논문에 이 통찰력을 담았습니다 [3]. 이 논문은 트롤링으로 인한 퇴적물 교란이 전 세계 항공 운송량과 비슷한 속도로 탄소를 방출한다고 추정했습니다 — 연간 잠재적으로 0.58-1.47 Gt CO₂ 상당 — 이는 어업 관리와 기후 정책 모두에서 거의 완전히 무시되었던 기후 영향을 나타냅니다.

메커니즘은 다음과 같이 작동합니다. 해저 퇴적물 — 특히 대륙붕 환경에서 — 은 죽은 플랑크톤, 해양 스노우 및 표층수에서 가라앉는 기타 유기 물질에서 유래한 많은 양의 입자 유기 탄소 (POC)를 포함합니다. 교란되지 않은 조건에서는 이 물질이 퇴적층에 묻혀 대기로부터 격리되며, 잠재적으로 수세기 또는 수천 년 동안 지속됩니다. 저인망 어업 장비는 이 퇴적물을 기계적으로 재부유시켜, 묻혀 있던 유기 탄소를 산소가 풍부한 바닥물에 노출시켜 박테리아에 의해 재광화될 수 있게 하고, CO₂를 수층으로 방출합니다. 이 용해된 CO₂의 일부는 결국 대기로 유입되어 인위적인 온난화에 기여합니다. 이 경로의 영속성과 규모는 해양 생물 지구화학자들 사이에서 논쟁의 여지가 있습니다 — Hiddink et al. (2023)은 *Nature* Comment에서 일부 극단적인 추정치에 이의를 제기했습니다 — 그러나 방향적 효과는 과학적으로 논쟁의 여지가 없습니다.

트롤링의 글로벌 발자국: 공간적 규모

Kroodsma et al. (2018)은 AIS 트랜스폰더 신호를 통해 전 세계 어선을 추적했으며, 트롤링과 드레지가 산업 어업의 전체 공간적 발자국에서 매우 큰 비중을 차지한다는 것을 발견했습니다 [5]. 해안에서 약 200미터 깊이까지의 생물학적으로 생산적인 해저 지역인 대륙붕은 전 세계적으로 약 2,600만 평방 킬로미터에 이릅니다. Amoroso et al. (2018) 및 기타 출처의 추정치에 따르면 트롤링은 매년 약 1,400만~1,500만 평방 킬로미터의 해저를 교란합니다 — 이는 전 세계 연간 작물 생산을 위한 육지 면적을 합친 것보다 더 넓은 면적입니다 [1]. 이 비교는 물리적 영향의 규모를 강조합니다: 이 정도 강도로 매년 기계적 교란을 받는 육상 서식지 면적은 비교할 만한 것이 없습니다.

깊이는 트롤링의 영향을 평가하는 데 매우 중요합니다. 수십 년 동안 지속적으로 어업 활동이 이루어진 얕은 대륙붕 환경은 종종 '트롤링 평형' 상태에 있다고 설명됩니다 — 어업 이전의 기준선에 비해 퇴화했지만, 가장 취약한 종과 구조는 이미 제거되었기 때문에 더 이상 급격히 감소하지 않습니다. 가장 치명적인 단일 통과 영향은 심해 환경 — 200미터 이상, 해산, 경사면, 심해 산호초 — 에서 발생합니다. 왜냐하면 이러한 서식지는 역사적으로 어업 압력하에서 진화하지 않았고, 그 공동체는 기계적 교란에 전혀 대비되지 않은 느리게 자라는 취약한 종들이 지배하기 때문입니다.

무엇이 파괴되고 있는가: 차가운 물 산호와 해면 바닥

북동 대서양, 노르웨이 피오르드, 전 세계 심해 해산 가장자리를 따라 발견되는 차가운 물 산호 (*Lophelia pertusa* 및 관련 종) 암초 시스템은 열대 산호초를 제외하고 지구상에서 가장 생물 다양성이 높은 저서 서식지 중 일부를 나타냅니다. 이러한 구조는 발달하는 데 수백 년에서 수천 년이 걸리며, 보육 서식지로 사용하는 상업 어류를 포함하여 수백 종의 관련 종을 숙주로 합니다. 단 한 번의 트롤 통과로 수백 년 된 산호 골격을 몇 분 만에 파괴할 수 있습니다. 북동 대서양의 차가운 물 산호초 조사는 알려진 역사적 트롤 경로와 일치하는 광범위한 파괴를 기록했으며, 일부 암초는 보호가 시행된 지 수십 년이 지난 후에도 회복의 징후를 보이지 않습니다.

심해 해면 바닥도 유사한 우려를 제기합니다. 북방 및 극지방 대륙붕 환경의 유리 해면과 보통 해면은 방대한 양의 해수를 여과하고 실리콘을 순환시키며 수많은 관련 종에게 서식지를 제공하는 광범위한 생물학적 구조를 형성합니다. 해면은 수세기 동안 살 수 있습니다; 트롤링에 의한 해면 파괴는 한 순간에 수세기 동안 축적된 생물학적 자본을 없애는 것입니다. OSPAR 위원회(북동 대서양 보호)와 CCAMLR(남극 해역 관리)은 주요 산호 및 해면 서식지를 보호하기 위해 폐쇄 구역을 설정했지만, 이러한 서식지의 알려진 범위에 비해 효과적인 폐쇄 구역의 범위는 작습니다.

보호 구역 및 Sala et al.의 개혁 사례

Sala et al. (2021)은 저인망 어업으로부터 해양을 보호하는 것이 삼중 이득을 가져온다는 명확한 주장을 했습니다: 생물 다양성 회복, 어업 생산량 증가(보호 구역에서 인접 어업 구역으로의 파급 효과를 통해), 그리고 탄소 보호 [3]. 그들의 모델링은 생물 다양성 가치, 탄소 저장 및 식량 생산 잠재력의 중첩을 최대화하도록 선택된 해양의 약 28%를 보호하는 것이 이러한 삼중 이득을 동시에 달성할 수 있음을 발견했습니다. 결정적으로, 가장 큰 탄소 보호를 제공하는 것으로 확인된 지역은 압도적으로 대륙붕 환경이었습니다 — 가장 집중적으로 트롤링되는 바로 그 지역 — 총 탄소는 더 많이 저장하지만 어업 압력이 낮은 심해 평원이 아니었습니다.

정책적 시사점은 중요합니다. 여러 국가가 해양 보호 구역 내에서의 트롤링 금지로 나아가고 있습니다 — 영국은 2023년에 40개 '고도로 보호되는 해양 구역' 전체에서 저인망 어업 금지를 발표했습니다; EU는 Natura 2000 해양 보호 구역 내에서의 트롤링 제한을 논의하고 있습니다. 그러나 많은 국가에서 어업 산업은 여전히 강력한 정치적 이해 집단이며, 트롤링 금지는 공간적 폐쇄가 저서 어종에 의존하는 어업 공동체에 불균형한 경제적 비용을 부과한다고 주장하는 상업 어업 이해 관계자들의 지속적인 반대에 직면해 있습니다. 집약적인 저인망 어업의 환경적 피해에 대한 과학적 증거는 현재 압도적입니다; 문제는 그 증거를 위기가 요구하는 규모의 구속력 있는 관리 조치로 정치적으로 전환하는 것입니다.

대안 및 장비 혁신

모든 저서 어업이 똑같이 파괴적인 것은 아닙니다. 랍스터, 게 및 일부 지느러미 어류를 잡는 덫 및 통발 어업은 해저 교란이 최소이며 매우 선별적일 수 있습니다. 저서성 어류를 잡는 저층 주낙 어업은 물리적 영향 측면에서 트롤링보다 공간적으로 덜 광범위하지만, 혼획 문제를 야기합니다. 저서성 어종을 잡는 손낚시 및 지그 낚시는 본질적으로 영향이 적지만, 경제적으로 제공할 수 있는 어획량 규모가 제한적입니다. 일부 트롤 장비 개량 — 거친 바닥 위로 그물이 지나갈 수 있게 하는 롤러 장비를 포함하여, 가장 생물학적으로 복잡한 지역을 통과하여 끌어다닐 필요성을 줄이는 — 은 이전 설계에 비해 서식지 손상을 줄였지만, 그 개선은 절대적이라기보다는 상대적입니다. 근본적인 문제는 저인망 어업의 효율성 이점이 다른 방법에 비해 너무 커서, 어업 노력을 이 방식에서 벗어나게 하려면 강력한 규제 또는 해산물 시장 경제의 극적인 변화가 필요하다는 것입니다 — 아마도 해저 파괴적 어업에 진정한 환경 비용을 부과하는 에코라벨링 제도를 통해서 말입니다.

"어업 및 기타 인간의 압력으로부터 해양을 보호하면 해양 생물 다양성을 회복하고 추가적인 이점 — 장기적으로 더 높은 어업 생산량과 탄소 격리 — 을 제공할 수 있습니다." — Sala et al., Nature, 2021 [3]