플라스틱 폐기물 처리가 소각이나 매립 가지고는 한계에 다다랐을 뿐 아니라, 바다 생태계를 해치는 것으로 드러나고 있다. 플라스틱 폐기물을 어떻게 처리해야 할지 해결책 마련에 세계적인 관심이 집중되고 있다.

이번에는 플라스틱 폐기물이 사람이 숨쉬는 산소를 생산하는 박테리아를 해친다는 사실이 발견됐다. 바다로 흘러들어간 플라스틱 오염의 영향에 대한 새로운 우려를 불러 일으킨다.

연구원들은 대기 중 산소의 10% 이상을 생산하는 해양 박테리아가 플라스틱 제품에서 유출될 수 있는 화학물질에 의해 어떻게 부정적인 영향을 받는지 조사했다.

프로클로코커스(Prochlorococcus)는 30여 년 전에야 발견된 작은 시아노박테리아이다. 이 놀라운 시노박테리아는 지구상에서 가장 작은 광합성 유기체일 뿐만 아니라 가장 풍부한 생물 중의 하나이다. 바다에 무려 10의 26승 개의 프로클로코커스가 있다고 추정된다. 이 박테리아는 바다를 건강하게 유지하는데 도움을 줄 뿐만 아니라 우리가 호흡하는 상당한 양의 산소를 생산한다.

이번 연구결과를 발표한 호주 맥쿼리 대학(Macquarie University)의 리사 무어(Lisa Moore)는 “해양 먹이 거미줄에 중요한 이 미생물은 탄소 순환에 기여하며 전세계 산소 생산량의 최대 10%를 생산하는 것으로 생각된다”고 말했다. 사람이 들이 마시는 산소 호흡 10번 중 1번은 이 작은 녀석들 덕분이다. 그런데 이 프로클로코커스 같은 해양세균이 인간의 오염물질에 어떻게 반응하는지는 거의 알려져 있지 않다.

맥커리 대학 연구원들은 실험실에서 일반적인 플라스틱 제품에서 침출되는 것으로 알려진 화학 물질에 시아노박테리아를 노출시켰다. 그랬더니 화학물질이 프로클로코커스의 성장을 저해할 뿐 아니라 광합성 능력을 감소시키고 유전자 발현을 변화시키는 것으로 나타났다.

플라스틱 폐기물에서 나오는 화학물질이 바다에서도 실험실에서와 같은 효과를 낸다고 단정적으로 말할 수는 없다. 실험이 바다에 있는 플라스틱의 특정 농도와 동일하지도 않다. 그러나 연구원들은 플라스틱 오염이 바다에 있는 중요한 미생물에 어떤 영향을 미칠 수 있다는 사실에 주목한다.

“우리 데이터는 플라스틱 오염이 바다새와 거북이와 같은 커다란 동물에게 미치는 영향 이상으로 광범위한 생태계에 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다”고 이 연구의 주 저자인 사샤 테투(Sasha Tetu)는 말한다.

테투는 “우리가 진정으로 해양환경에 미치는 플라스틱 오염의 영향을 완전히 이해하고 이를 완화할 방법을 찾으려면 광합성 미생물을 포함한 주요 미생물군에 미치는 영향을 고려할 필요가 있다.”고 덧붙였다.

현재 많은 연구가 플라스틱과 마이크로 플라스틱이 야기하는 문제를 다루고 있지만, 우리 해양 생태계에 이 오염물질들이 실제로 어떤 피해를 주고 있는지 거의 알려져 있지 않다. 이러한 플라스틱이 실제 해양의 미생물에 미치는 영향을 조사하기 위해서는 추가적인 연구가 필요할 것이다.

이번 연구는 유명한 ‘그레이트 태평양 가비지 패치’Great Pacific Garbage Patch)를 구성하는 거의 2조개의 플라스틱 조각들이 시아노박테리움이 가장 많은 지역을 가로지르고 있다고 지적한다. 지난해 발표된 한 연구는 부유 플라스틱 쓰레기가 지역 미생물 집단의 활동을 변화시킬 만큼 충분히 많은 양의 화학물질을 주변 바닷물에 유출시킬 수 있다는 것을 밝혀냈다. 바다로 유출되는 플라스틱 화학물질의 문제는 확실히 주의가 필요한 것이다.

이 새로운 연구는 ‘커뮤니케이션 바이올로지’(Communications Biology) 저널에 발표되었다.