[표지로 읽는 과학] 들소 이동, 식물 영양분 증가시킨다

사이언스 제공.

이번 주 국제학술지 ‘사이언스’ 표지에는 들소들이 이른 아침 미국 옐로스톤 국립공원의 라마 계곡을 따라 이동하는 모습이 실렸다. 연구자들은 들소의 움직임과 이동이 식물의 영양분을 증가시킨다는 점을 확인했다. 

윌리엄 해밀턴 미국 워싱턴앤드리대 생물학과 교수 연구팀은 들소가 환경을 개선하는 역할을 한다는 점을 확인하고 연구결과를 국제학술지 ‘사이언스’에 28일 발표했다. 

북미 전역에서 멸종 위기에 처한 들소를 복원하기 위한 노력이 이어지고 있다. 복원 노력이 환경에 미친 효과는 그동안 불분명했다. 연구팀은 옐로스톤 국립공원의 대규모 들소 무리를 살펴 들소가 환경에 미친 영향을 살폈다. 

들소는 1년 기준 1000마일(약1609km) 정도를 이동한다. 이동 경로를 따라 눈이 녹은 후 싹이 올라온 어린 식물을 먹는다. 연구팀은 들소가 풀을 뜯을 때 질소 순환이 가속화되며 풀의 영양가가 150% 향상된다는 점을 발견했다. 

연구팀이 2015~2021년 옐로스톤의 식물 성장, 영양 순환, 식물 및 토양의 화학 조성, 초식동물·식물·토양미생물 군집 등을 모니터링하고 위성 이미지와 위성위치확인시스템(GPS) 데이터를 결합해 들소의 이동 상태를 살핀 결과다. 

질소 순환은 질소가 토양, 대기, 식물, 동물 등을 이동하는 과정을 의미한다. 토양 미생물은 식물과 동물에서 배출된 질소를 비료에 포함된 질소 형태인 질산염 등으로 전환해 식물이 다시 땅을 통해 질소를 흡수할 수 있도록 만든다. 

연구팀은 대규모 들소 무리가 자유롭게 이동하면 식물이 흡수할 수 있는 질산염이 늘어난다는 점을 확인했다. 질산염을 충분히 흡수한 식물은 초식동물에게 영양가 있는 식물이 된다는 점도 발견했다. 

들소가 식물을 섭취했음에도 불구하고 들소가 이동하는 경로를 따라 식물의 생산성은 유지됐고 식물의 생물다양성은 증가했다. 초식동물의 자유로운 이동이 건강한 생태계를 만드는 역할을 한다는 의미다. 

연구팀은 “들소의 이동은 옐로스톤의 영양 품질을 증폭시켰다”며 “초식동물을 비롯한 먹이사슬 전체에 중대한 영향을 미칠 것”이라고 말했다. 

이어 “대규모 들소 무리가 있는 옐로스톤 초원은 무리가 없는 곳보다 좋은 환경을 구성했다”며 “1800년대 후반 북미 전역에서 들소가 거의 전멸했을 때 토양 및 식물 영양 상태 등을 유추할 수 있는 연구결과”라고 말했다.

[문세영 기자 moon09@donga.com]