해저 10,000미터 마리아나 해구를 누비는 생물들

해저 광물 채굴 위한 중국 유인 잠수정, 23회나 잠수 탐사

https://youtu.be/7jOfYW0F6Xk

 

https://youtu.be/kPNRcO_GTf4

 
 
중국 잠수정이 해수면 아래 약 10km(6마일) 깊이 마리아나 해구Mariana Trench에서 수천 마리 벌레와 연체동물을 발견했다고 수요일에 발표된 한 연구에 따르면, 이곳은 지금까지 관측된 가장 깊은 곳 생물 군집이다.

지구에서 가장 깊은 해저 계곡에서 발견된 이번 발견은 지구상 거의 미지의 바다 밑바닥의 척박한 환경에서 이전에 생각한 것보다 훨씬 더 많은 생명체가 번성하고 있을 가능성을 시사한다고 중국이 이끄는 과학자팀이 밝혔다.

지구상의 거의 모든 생명체는 태양빛에 의존한다.

그러나 칠흑 같은 어둠 속에서 이 생명체들은 해저의 균열을 통해 스며나오는 메탄과 같은 화학 물질을 이용해 살아간다.

이 과정을 화학 합성chemosynthesis이라 한다.
 

심해 조사 중인 중국 유인 잠수정 HOV Fendouzhe in mission. Credit: Institute of Deep-sea Science and Engineering, CAS (IDSSE, CAS)

네이처(Nature)지에 실린 연구에 따르면, 작년 중국 잠수정 "펜도우즈(Fendouzhe)" 또는 "스트라이버(Striver)"가 연구진을 태우고 서태평양 마리아나 해구 심해로 23회 잠수했다.

연구진은 수심 2,500~9,533미터(8,200~31,000피트)에서 수천 마리 해양 관충류marine tubeworms와 이매패bivalves라고 불리는 연체동물 군집을 발견했다.

연구와 함께 공개된 영상에는 최대 30센티미터(12인치)까지 자라는 관충류tubeworms 군집과 연체동물mollusks , 조개clams 더미가 담겨 있다.

가시가 있는 갑각류Spiky crustaceans, 자유롭게 떠다니는 바다 벌레marine worms, 해삼sea cucumbers, 깃털 달린 팔을 지닌 해백합feathery-armed sea lilies, 그리고 다른 무척추동물들invertebrates도 심해에서 발견되었다.

연구진은 이 연구가 "지구상에 존재하는 것으로 알려진 가장 깊고 광범위한 화학 합성 기반 군집chemosynthesis-based communities을 발견한 것"이라고 밝혔다. 

다른 해구들ocean trenches도 유사하다는 점을 고려할 때, "이러한 화학 합성 기반 군집은 이전에 예상한 것보다 더 광범위하게 분포할 수 있다"고 그들은 덧붙였다.

유인 잠수정 펜도우제(Fendouzhe) 해저 탐사. 이 그림은 해저 해구 바닥에 화학 합성 군집의 "강"을 형성하는 놀라운 생태계를 묘사하기 위해 만들었으며, 해저를 심해의 생명력으로 가득 채운 살아있는 만화경kaleidoscope 으로 묘사한다. 출처: CAS 심해 과학 및 공학 연구소(IDSSE, CAS)

연구진은 미생물이 메탄을 생성한다는 "강력한 증거"를 발견했으며, 관충류가 눈처럼 생긴 미생물 매트 주위에 모여 있는 경향이 있다는 것을 발견했다고 밝혔다.

이전 연구에서는 해저에서 단세포 생물 군집이 번성하는 것을 발견했지만, 대형 동물은 거의 발견하지 못했다.

그러나 작년 연구 결과에 따르면, 원격 조종 잠수정이 태평양 해저 2km 아래 지각의 열수 분출구hydrothermal vents에 서식하는 관충류와 기타 해양 무척추동물을 발견했다고 한다.

알류샨 최심해Aleutian Deepest 6,870m 지점에는 관형 다모류Tube-dwelling polychaetes가 우점dominant하며, 흰색 미생물 매트white microbial mats가 점처럼 흩어져 있다. 사진: CAS 심해 과학 및 공학 연구소(IDSSE, CAS)

심해 채굴을 둘러싼 논란

이번 연구는 심해 채굴deep-sea mining이라는 논쟁적인 문제를 놓고 각국이 논쟁을 벌이는 가운데 발표되었다. 

중국, 미국 등 여러 국가가 심해에서 귀중한 광물을 채굴하는 데 관심을 표명했다.

해양 과학자들은 지구상에 마지막으로 남은 야생 지대 중 하나로, 탐사가 거의 이루어지지 않은 해저에서 채굴을 진행하면 아직 제대로 연구되지 않은 취약한 생태계가 파괴될 수 있다고 경고한다.

마리아나 해구 위치

최근 논의에도 불구하고, 국제 해역에서 심해 채굴을 감독하는 국제해저기구International Seabed Authority(ISEA)는 오랫동안 기다려온 산업 관련 규정을 아직 채택하지 않았다.

중국 언론은 이전에 펜도저 잠수정 임무가 "심해 물질"에 대한 연구를 수행할 것이라고 보도한 바 있다.

지구 지각에 초승달 모양으로 움푹 패인 마리아나 해구 바닥을 방문한 사람은 극소수에 불과하다. 이 해구는 에베레스트 산 높이보다 더 깊다.

5,743미터 깊이 조개층 퇴적물sediment에 빽빽하게 모여 있는 베시코미드 이매패류vesicomyid bivalves. 사진 제공: CAS 심해과학 및 공학 연구소(IDSSE, CAS)

최초의 탐험가들은 1960년 짧은 탐사를 통해 이 해구를 방문했다.

하지만 그 이후로는 2012년 할리우드 영화감독 제임스 캐머런James Cameron이 처음으로 단독 탐사를 통해 "황량하고" "외계적인" 환경을 묘사하기 전까지는 탐사가 이루어지지 않았다.

해구 바닥 수압은 1제곱인치당 무려 8톤으로, 해수면 대기압의 1,000배가 넘는다.

More information: Xiaotong Peng et al, Flourishing chemosynthetic life at the greatest depths of hadal trenches, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09317-z