바다에서 어획량이 감소하면서 양식업이 증가하고 있지만 야생 어류의 감소 원인을 파악하기는 어려운 것이 현실이다. 최근 보스턴에서 개최된 골드슈미트 컨퍼런스(Goldschmidt Conference)에서는 바다 산성화가 어류 감소의 원인이라는 연구 결과가 발표됐다. 그리고 2030년까지 양식업이 전 세계에서 섭취하고 있는 어류의 3분의 2를 차지하게 될 것이라고 전망했다. 하지만 양식업의 증가에도 불구하고 2040년까지 어류와 어류 오일에 대한 수요가 공급을 초과할 것이라고도 예측했다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 어류 오일을 공급할 수 있는 지속 가능한 미세조류가 개발 중이라고도 발표됐다.

양식업, 야생 어획 대체하고 있어

수경양식은 갑각류, 연체동물, 해산물, 조류 및 기타 생물을 기르는 것을 말한다. 야생 포획에 의존하는 상업적 어업에 비해 조절 및 관리가 가능하다는 장점이 있다.

2016년 기준, 양식업을 통해 전 세계 생선류 소비의 47%를 공급했다. 연 2회 발표되는 식량농업기구(FAO)의 2018년도 보고서 '세계 어업 및 양식 상태'에 따르면, 지난 40년에 걸쳐 양식업이 빠른 속도로 성장하고 있다. 그리고 2030년까지 양식업을 통해 세계 어류 섭취량의 3분의 2를 공급할 수 있을 것이라고 전망했다.

해양 산성화로 야생 어류 부분적으로 감소

양식업이 증가함에 따라 야생 어획량이 감소하고 있지만, 이는 명확한 원인이 되지 못한다. 한편, 미국 국립해양대기국(NOAA)의 다나 그릴리 박사는 야생 어획량 감소를 주제로 놓고 연구를 진행했다.

미국의 서부 해안에서 해양 산성화가 감지됐지만 멕시코의 걸프만에서는 발견되지 않았다. 하지만 연어와 상어, 대구 같은 일부 해양 동물들이 산성화 바닷물에서 방향감각 상실과 인지기능 문제를 앓고 있는 것이 확인됐다.

용해된 이산화탄소가 바닷물의 산성화를 높이고 있는 것이다. 바닷물 속 이산화탄소 농도가 일정 수준 이상, 즉 1,000마이크로기압으로 증가하면, 일부 어종은 탐색 능력을 상실하고 심지어 포식자로부터 도망을 치지도 못한다. 이렇듯 수중에 지나치게 많은 이산화탄소가 용해된 현상을 탄산과잉증이라고 한다.

해수면에는 약 400마이크로기압의 이산화탄소가 녹아있기 때문에 학계 연구자들은 탄산과잉증이 연안 해역의 문제가 아니라고 간주하고 있다. 그러나 다나 그릴리 박사의 연구팀은 보다 차가운 북부 해역에서 이산화탄소가 주기적으로 증가해 탄산과잉증이 됐다고 주장하고 있다. 이 해역에서는 태평양 연어 같은 야생 어종이 서식하고 있으며, 최근 들어 알 수 없는 이유로 개체수가 감소하고 있었다.

연안 해역에서는 주기적으로 이산화탄소 수치가 증가하는 것 외에, 비료가 흘러들어와 조류 대증식이 발생하고 있으며 그 결과 해수 속에서 산소가 사라지고 있다. 이 모든 문제가 양식업에 의존하는 이유가 되고 있다.

양식업, 어분에 지나치게 의존

양식업에서는 양식 어종에 어분으로 구성된 수산사료를 먹여서 기르고 있다. 어분이란 멸치, 청어 및 고등어 등 야생에서 포획한 저가의 생선으로 만든 상업적 상품이다.

앞서 말한 어종의 뼈와 내장도 이 어분에 포함되어 가공 처리된 후 판매하고 있는 것이다. 그리고 어분으로 가공하기 전에 압력을 가해 오일을 추출해낸다. 그렇게 남은 잔해를 건조한 후 갈아서 어분으로 만든다.

이 어분은 가금류나 돼지, 수산 양식에 사용된다. 애널리스트들은 2040년까지 어분과 어유에 대한 수요가 공급을 초과하게 될 것이라고 예측했다.

어분 외에, 콩이나 옥수수로도 수산 사료를 만들고 있지만 어류는 이를 완전히 소화하지 못하기 때문에 이상적인 사료가 될 수는 없다. 따라서 이 같은 수요를 충족할 수 있는 새로운 수산사료를 개발할 필요가 있다.

미세조류, 어분의 지속 가능한 대체물

다트머스대학의 올리버 에델슨 박사가 이끄는 연구팀은 역돔이라는 어종을 사용해 문제를 해결할 수 있는지 조사했다.

해양 미세조류는 수면주와 침전물에 서식하고 있는 미세한 크기의 조류다. 이 미세조류는 단일 세포로 구성돼 있으며 독립생활을 한다. 그리고 식물처럼 광합성을 하고 대기 중 산소의 절반가량을 만들고 있다.

어유에 오메가3 지방산이 풍부하게 들어있는 이유에 대해 알려진 사실을 거의 없다. 사실, 어류는 오메가3 지방산을 자체적으로 만들어내지 않는다. 다만, 미세조류를 섭취해 오메가 3 지방산을 섭취하고 있다. 그리고 미세조류에는 필수아미노산과 미네랄, 비타민이 풍부하다고 알려져 있다.

미세조류를 사용해 상업적으로 판매할 수 있는 오일을 생산하고 있다. 오일 채취 후에는 단백질이 풍부한 바이오매스가 남게 된다. 연구팀은 단백질이 풍부한 바이오매스 나노클로롭시스 아큘라타(Nannochloropsis oculata)라는 미세조류의 사용을 조사했다.

그리고 다양한 어분과 바이오매스 대체 가능 실험을 실시했다. 어류 성장과 생존 측면에서 바이오매스 33%와 어분 67%로 만든 수산사료가 7%의 순수한 어분이 포함된 표준 사료와 동등한 결과를 낼 수 있다는 것을 확인했다.

연구팀은 효소를 추가하고 여러 변화를 가하면 소화 능력과 바이오매스의 영양가를 개선할 수 있을 것이라고 기대하고 있다. 이 연구팀은 이미 미세조류 오일이 어유보다 우수하다는 것을 입증한 바 있다.

[researchpaper 리서치페이퍼=손승빈 기자]