<사진. KISTI 미리안 사진자료
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>
해저에 살고 있는 메탄을 먹는 미생물
해저에서 메탄가스방울이 올라오는 곳은 탄산염 암석으로 둘러싸여 있으며 이곳은 단순히 수동적으로 형성된 퇴적층이 아니라 메탄을 먹는 생물체가 풍부한 서식지 역할을 한다. 메탄이 스며 나오는 근처의 탄산염 암석은 이 온실가스를 먹어치우는 미생물의 생태계가 번성하고 있는 서식지 역할을 하고 있다는 연구결과가 학술지
일부 해저지층은 메탄을 먹어치우는 미생물로 가득하며 특히 해저에 황산이온이 퍼져 있거나 해저의 물에 덮여 있는 곳의 지층에 분포되어 있다. 이들 두 가지 요소는 미생물의 신진대사에 힘을 주는데 도움을 준다고 패서데나의 캘리포니아 공대 (CalTech)의 지질생물학자이며 이번 연구의 공동저자인 빅토리아 오펀 (Victoria Orphan)은 말했다. 미생물이 메탄과 황산을 처리할 때 일어나는 생화학적 반응은 미생물을 둘러싼 물이 좀 더 알칼리성이 되고 탄산염 이온이 물로 침전되고 탄산칼슘과 같은 광물로 형성된다. 해저에서 스며 나오는 가스를 포함하는 물이 있는 곳의 메탄이 스며 나오는 곳 주변의 퇴적층에서 광물의 출현은 과거 메탄을 소비하는 증거로서 오랫동안 사용되었으며 과학자들이 이렇게 가스가 스며 나오는 기간을 추정하는데 도움을 준다.
하지만 오펀의 연구팀의 연구는 탄산염이 단순히 죽은 암석이 아니라고 주장했다. 연구자들은 20여 가지 샘플을 오리건주와 코스타리카 해안가에서 메탄이 스며 나오는 지역에서 수집했다. 테스트를 통해서 메탄을 소비하는 미생물과 연관된 유전물질의 출현을 밝혀냈다고 오펀은 주장했다. 이러한 결과는 살아있는 미생물인지 또는 죽은 미생물에서 얻은 유전자인지 밝혀지지 않았다. 그래서 이 연구팀은 실험실에서 테스트를 수행했다. 이들은 해수에서 탄산염 암석의 샘플을 메탄으로 처리했다. 하지만 일반적인 메탄 대신에 훨씬 공통적인 탄소-12보다는 방사선 동위원소 탄소 14를 포함하는 메탄을 사용했다. 시간이 지나면서 탄소-14는 탄산염 광물과 결합되었다. 오펀은 샘플에서 메탄을 먹어 치우는 미생물이 살고 있다는 신호라고 말했다.
과학자들은 이미 이러한 탄산염은 지구의 대기의 온도를 높일 수 있는 온실가스에서 탄소를 분리한다는 사실을 알고 있었다. 하지만 이 연구팀의 결과는 이전에 생각했던 것보다는 훨씬 더 활동적이라고 주장했다. 매사추세츠의 우즈 홀 (Woods Hole)의 미국 지질학 조사소 (Geological Survey)의 생물지질화학자인 존 폴맨 (John Pohlman)은 “이 데이터는 매우 신뢰성이 있다. 아마도 우리는 해저에 존재하는 산화메탄의 양을 과소평가했다”고 말했다.
이 연구팀은 또한 샘플에서 다양한 비메탄소비 미생물을 발견했다. 탄산염은 연구자들에게 지구의 지각 안에 훨씬 깊은 곳에 존재하는 암석에서 미생물의 처리모델을 제공할 수 있다고 오펀은 말했다. 조이는 “확실히 이들 탄산염에 살고 있는 미생물군의 역동성이 존재한다. 이번 논문은 훨씬 큰 파장을 일으킬 것”이라고 말했다. 그녀는 이번 발견은 과학자들이 과거 분석의 결과를 재평가하는 기회가 될 것이다. 폴맨은 이들 암석에서 미생물의 처리과정에 대한 좀 더 광범위한 이해가 가능하게 될 것이라고 말했다. 그는 “놀랍게도 오랫동안 이 메탄이 스며 나오는 곳을 조사했지만 이러한 미생물의 존재를 알아내지 못했다. 왜 이전에 아무도 이런 연구를 하지 않았는가에 대해 의문을 품지 않았을까?”라고 말했다.
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