화제의 핑크색 물: 마우이 야생조류 보호구역

마우이 야생조류 보호구역(Kealia Pond National Wildlife Refuge)에 핑크색 물이 나타난 현상은 2023년 11월에 주목받은 독특한 자연 현상으로, 과학적·환경적 요인과 지역 생태계의 상호작용에 의해 발생했다. 참고) 한국 연합뉴스: [국제]하와이 마우이섬 연못 돌연 '분홍색'으로 변해..."접근 금지" | YTN

이 현상은 하와이 마우이 섬의 키헤이 북부 지역에 위치한 케알리아 연못 (Kealia Pond)에서 관찰되었으며, 지역 주민과 과학자들 사이에서 큰 관심을 불러일으켰다. 아래에서는 이 핑크색 물의 원인, 관련 생물학적·화학적 메커니즘, 환경적 맥락에 대해 소개해 보고자 한다.

사진출처:CNN

 

케알리아 폰드 국립 야생동물 보호구역(Kealia Pond National Wildlife Refuge)은 하와이 마우이 섬의 키헤이와 마알레아 사이에 위치한 약 700에이커 규모의 해안 소금 습지로, 1992년에 설립된 하와이 최대 저지대 습지 중 하나 입니다. 

케알리아 지역

 

이곳은 멸종 위기에 처한 하와이 물떼새(āeʻo, Hawaiian stilt)와 하와이 물닭(ʻalae keʻokeʻo, Hawaiian coot)을 보호하기 위해 만들어졌으며, 30여 종의 물새, 철새, 그리고 북아메리카와 아시아에서 온 겨울철 철새들을 관찰할 수 있는 곳입니다.

컴파운드 보드로 만들어진 산책길

 

주요 볼거리로는 케알리아 해안 보드워크와 카누이마누 연못, 방문자 센터가 있고, 조류 관찰, 사진 촬영, 환경 교육 프로그램이 인기가 있으며 입장료는 무료입니다. 주차 공간이 부족하며 길가 주차를 하셔도 됩니다. 연중 낮 시간에 개방되니 참고 하시기 바랍니다. 과거 원주민이 물고기 양식을 했던 이곳은 지금도 생태 보존과 복원을 위해 노력 중인 곳입니다.  

1. 핑크색 물의 주요 원인: 할로박테리아

케알리아 연못의 핑크색 물은 주로 할로박테리아(halobacteria) 라는 극한 환경 미생물의 활동에 의해 발생했다. 할로박테리아는 고염도(높은 소금 농도) 환경에서 생존하는 고세균(Archaea)으로, 염전이나 염호와 같은 극한 환경에서 흔히 발견된다. 이 미생물은 박테리오로돕신(bacteriorhodopsin)이라는 광합성 색소를 생산하는데, 이 색소는 빛을 흡수하여 에너지를 생성하며, 붉은색에서 보라색, 핑크색에 이르는 색상을 띤다. 케알리아 연못의 물이 핑크색으로 변한 것은 할로박테리아가 연못의 고염도 조건에서 대량 번식하면서 박테리오로돕신이 물에 퍼져 색상을 변화시킨 결과로 보인다.

 

할로박테리아가 번성한 이유는 연못의 환경 조건 변화와 밀접한 관련이 있다. 2023년은 마우이 지역이 극심한 가뭄과 높은 기온을 경험한 해로, 케알리아 연못의 수위가 낮아지고 소금 농도가 급격히 증가했다. 연못은 원래 바닷물과 민물이 혼합되는 기수(汽水) 환경이지만, 가뭄으로 인해 증발이 가속화되면서 염도가 높아졌다. 미국 국립야생동물보호구역 관리 당국은 연못의 염도가 일반 해수(약 3.5%)보다 2~3배 높은 수준에 달했다고 보고했다. 이러한 조건은 할로박테리아의 이상 증식을 촉진하는 이상적인 환경을 조성했다.

2. 환경적 배경: 가뭄과 기후 변화

케알리아 연못의 핑크색 물 현상은 단순히 미생물의 활동뿐 아니라 기후 변화와 지역적 환경 요인의 복합적인 결과로 이해해야 한다. 하와이 섬들은 최근 몇 년간 기후 변화로 인해 점점 더 빈번한 가뭄과 이상 기온을 경험하고 있다. 특히 2023년 여름, 마우이 섬은 역사적으로 드문 가뭄과 함께 극심한 산불(라하이나 산불)을 겪었으며, 이로 인해 지역 생태계가 큰 영향을 받았다. 케알리아 연못은 이러한 기후적 스트레스의 직접적인 영향을 받은 대표적인 사례다.

가뭄으로 인해 연못의 수위가 낮아지면서 물의 증발 속도가 빨라졌고, 이는 소금 농도를 높이는 주요 원인이 되었다. 또한, 연못으로 유입되는 민물의 양이 줄어들면서 바닷물의 비율이 상대적으로 증가했다. 이러한 변화는 연못의 생태계를 할로박테리아가 지배할 수 있는 환경으로 전환시켰다. 미국 지질조사국(USGS)과 하와이 대학의 연구자들은 이 현상이 기후 변화로 인한 극단적 날씨 패턴의 결과일 가능성을 제기하며, 비슷한 현상이 다른 염호나 연안 습지에서도 나타날 수 있다고 경고했다.

멀리 보이는 산이 할레아칼라

3. 생물학적·화학적 메커니즘

할로박테리아는 고염도 환경에서 생존하기 위해 독특한 생리적 적응을 발달시켰다. 이들은 박테리오로돕신을 이용해 태양광을 에너지원으로 삼아 ATP(세포 에너지)를 생성한다. 박테리오로돕신은 빛을 흡수할 때 붉은색이나 핑크색을 띠는 특성을 가지며, 할로박테리아가 대량으로 번식하면 물 전체가 이 색상으로 물든다. 이 과정은 화학적으로 안정적이며, 특정 조건(높은 염도, 강한 햇빛, 따뜻한 온도)이 충족될 때 극대화된다.

케알리아 연못의 경우, 2023년의 높은 기온과 강한 햇빛은 할로박테리아의 광합성 활동을 촉진했다. 또한, 연못의 산소 농도가 낮아지면서 다른 경쟁 미생물의 생존이 어려워졌고, 할로박테리아가 생태계 내에서 우위를 점할 수 있었다. 이와 유사한 현상은 호주의 힐리어 호수(Lake Hillier)나 스페인의 토레비에하 염호(Laguna Salada de Torrevieja)에서도 관찰된 바 있으며, 모두 할로박테리아 또는 유사한 미생물의 활동으로 설명된다.

연못과 바다가 연결되어 있어 소금습지가 된다.

4. 생태계와 인간에 대한 영향

케알리아 연못은 하와이의 멸종위기종인 하와이 물떼새(Ae‘o)와 하와이 오리(Al‘ae)의 주요 서식지로, 생태학적으로 중요한 지역이다. 핑크색 물 현상은 연못의 생태계에 미치는 잠재적 영향을 둘러싼 우려를 불러일으켰다. 미국 어류및야생동물관리국(USFWS)은 초기 조사에서 할로박테리아 자체는 독성이 없으며, 인간이나 야생동물에 직접적인 해를 끼치지 않는다고 밝혔다. 그러나 염도 증가와 수질 변화는 연못에 서식하는 다른 생물종에 간접적인 영향을 미칠 수 있다.

예를 들어, 높은 염도는 물떼새가 먹이로 삼는 갑각류나 작은 어류의 개체 수를 감소시킬 수 있으며, 이는 조류의 생존에 영향을 줄 가능성이 있다. 또한, 연못의 생태계가 할로박테리아에 의해 지배될 경우, 기존의 생물 다양성이 감소할 위험이 있다. 이에 따라 관리 당국은 연못의 수질과 생태계를 지속적으로 모니터링하며, 필요 시 민물 유입을 늘리는 등의 조치를 검토하고 있다.

인간에게는 이 현상이 주로 관광적·문화적 영향을 미쳤다. 핑크색 연못은 소셜 미디어에서 화제가 되며 많은 관광객을 끌어모았지만, 당국은 연못으로의 무단 접근을 금지하고 환경 보호를 강조했다. 이는 연못의 섬세한 생태계를 보호하고, 관광객이 미생물이나 화학적 오염을 유입시키는 것을 방지하기 위한 조치였다.

5. 유사 사례와 비교

케알리아 연못의 핑크색 물은 전 세계적으로 유사한 사례들과 비교할 때 독특하지만, 그 원인은 보편적이다. 예를 들어, 호주의 힐리어 호수는 상시 핑크색을 유지하는데, 이는 두naliella salina(염생 조류)와 할로박테리아의 복합 작용 때문이다. 반면, 케알리아 연못의 경우 일시적인 환경 변화로 인해 핑크색이 나타났으며, 계절적 요인이나 강수량 회복으로 인해 색상이 다시 원래대로 돌아갈 가능성이 높다.

스페인의 토레비에하 염호는 케알리아와 유사한 기후 조건(가뭄, 고온)에서 핑크색 물이 나타난 사례로, 역시 할로박테리아의 대량 번식이 원인으로 확인되었다. 이러한 사례들은 기후 변화가 지역 생태계에 미치는 영향을 시사하며, 극한 환경 미생물의 생태적 역할에 대한 연구의 중요성을 강조한다.

6. 결론 및 전망

마우이 야생조류 보호구역의 케알리아 연못에서 관찰된 핑크색 물은 할로박테리아의 대량 번식과 가뭄으로 인한 고염도 환경의 결과로 발생한 자연 현상이다. 이 현상은 기후 변화의 지역적 영향과 생태계의 복잡한 상호작용을 보여주는 사례로, 과학적 호기심뿐 아니라 환경 보존의 필요성을 일깨운다. 앞으로 연못의 생태계를 보호하기 위해 지속적인 모니터링과 기후 변화 대응책이 필요하며, 이 현상은 하와이뿐 아니라 전 세계 습지와 염호 생태계의 취약성을 상기시키는 중요한 사례가 될 것이다.

마우이를 여행할 기회가 주어진다면 이곳 케일리아 연못을 방문해 보시길 추천해 드립니다.

케알리아 연못 입구에 있는 조감도