삼성엔지니어링 꿈나무푸른교실

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<img src="/images/front/wiki/txt_water_main01.gif" alt="정의와 현상 중요성" class="mgb15"> 
생태계란 일정한 지역에 포함되어 있는 모든 동물, 식물, 미생물 및 무기환경이 상호작용을 통해 유지되는 계(system)를 위미한다. 모든 생태계는 생물구성원과 비생물구성원으로 대별된다. 생물구성원은 생산자, 소비자, 분해자로 구분할 수 있으며, 비생물구성원은 환경 그 자체를 말한다. 생태계를 구성하는 생물구성원의 기본은 개체이다. 자연계에는 형태적 그리고 생식적으로 다른 개체들과 구분되는 생물군이 존재하는데 이것을 종(species)이라고 한다. 같은 종의 개체들간에는 상호생식이 가능하다. 각종의 개체들은 먹이, 서식처 그리고 환경요구조건이 동일하기 때문에 특정한 지역에 무리를 형성하는데, 이것을 개체군(population)이라고 한다. 개체군은 환경조건의 변화에 따라 그 크기, 연령구조, 유전자 풀 등이 변화되는 동적인 집단이며, 개체수준과는 다른 속성을 갖게 된다. 개체군간에는 뚜렷한 경계가 없으며 보통 한 지역에 여러 종류의 개체군이 공존하게 되는데, 이러한 단위를 군집(community)이라고 한다. 군집에 비생물구성원을 포함시켜 생태계라고 한다.

생태계 내부를 들여다보면, 광합성-몇몇 경우는 화학합성-을 이용해 자라나며 그로 인해 다른 생명체에도 먹이를 제공하는 생물을 늘 볼 수 있다. 이와 더불어 생명의 기본 요소들을 재순환시키는 분해 생물도 있다. 생태계는 필수영양소인 탄소, 질소, 산소, 인, 황을 완벽하게 순환시킬 수 있다. 생태계 내에서 영양분은 생명체에서 시작해 유기물 쓰레기와 오염 물질을 거쳐 새로운 생명체로 다시 돌아감으로써 재순환된다. 이때 에너지는 햇빛, 바람, 물이 운동하는 형태로 흘러들었다가 다시 열의 형태로 흘러나간다.

생태계의 안정성은 종 다양성과도 관련이 있다. 종 다양성은 종수와 각 종의 개체수로 측정되는데, 성숙한 군집, 즉 극상군집에서 높게 나타나며 일반적으로 종 다양성이 높으면 군집의 안정성도 높은 것으로 인식되어 있다. 예를 들어 열대우림과 같이 매우 복잡한 생태계는 인간의 교란이 없을 경우 영구적으로 변화가 없는 상태로 남아 있게 된다. 그러나 툰드라와 같이 종 구성이 단순한 생태계는 환경조건의 변화에 따라 개체군의 크기가 크게 변화되기 쉽다. 인위적으로 단순화시킨 경작지의 경우도 생물적 혹은 비생물적 요인이 크게 변화되면 생태계가 붕괴되기도 한다. 이러한 사실은 생태계의 복잡성이 생태계의 안정성과 직결됨을 보여 주는 것이다. 
단순한 생태계와 복잡한 생태계의 먹이그물을 예로 들어보자. 성숙한 생태계의 먹이그물은 생물간의 상호작용이 많아 이 중에 어느 한 종이 제거될 경우에도 생태계의 평형에는 큰 영향을 미치지 않는다. 이와는 대조적으로 단순한 생태계에서는 구성종의 수가 적어 이 중 어느 한 종이 제거되면 그 영향이 생태계 전체로 확산될 수 있다. 
그러나 생태계의 안정성과 종 다양성과의 관계가 불분명하다고 주장하는 사람들도 있다. 열대우림 생태계가 안정성이 높은 것은 종 다양성이 높이 때문이 아니라 기후변화가 없기 때문이며, 툰드라가 불안정한 것은 기후변화가 심하기 때문이라는 것이다. 어느 주장이 맞는지는 분명하지 않지만 우리가 확신할 수 있는 것은 생태계의 구성종을 단순화시키면 구조와 기능을 유지하는 데 치명적일 수 있다는 점이다. 인구가 증가하고 산업이 발달함에 따라 자연생태계가 점점 단순해지고 있으며 그 결과 생태계의 안정성이 낮아지고 있다.
생태계가 종을 더 많이 보유할수록 생물다양성은 커진다. 종수가 줄어들면 우리는 생태계가 빈곤해졌다고 말하곤 한다. 생태계 빈곤은 수십 가지 풀과 꽃, 수백가지 곤충과 새와 작은 포유동물, 이루 헤아릴 수 없이 많은 미생물로 가득한 초원이 도시나 도시 변두리로 바뀌면서 일어난다. 이처럼 도로나 건물이 잔뜩 들어선 곳에는 주로 쥐, 비둘기, 참새, 나무 몇 종류, 그리고 바퀴벌레-인간과 공존하는 법을 찾아낸 딱딱한 생물종-가 산다.

<img src="/images/front/wiki/txt_water_main02.gif" alt="문제" class="mgb15"> 
35억년 전 지구상에 생물이 출현한 이래 5억 종의 생물들이 지구를 보금자리 삼아 살아왔다. 열대우림지역의 경우 서식하고 있는 정확한 종수를 모르기 때문에 지구상에 살고 있는 생물의 전체 종수를 알 수는 없지만 확인된 것과 미확인된 것을 합해 현재 500~1,000만 종 정도가 살고 있는 것으로 추정되고 있다. 따라서 49,000만 종이 멸종되어 왔다고 할 수 있다. 
진화적인 관점에서 볼 때 생물종의 멸종은 생명현상의 일부이다. 종이 진화함에 따라 오래된 것은 새로운 것에 자리를 양보하게 된다. 말의 경우처럼 일부의 종은 점진적으로 변화되었기 때문에 완전히 멸종된 것이 아니나. 일부는 급변, 환경저항의 증가 등으로 인하여 완전히 멸종되었다.

이러한 크고 작은 멸종은 지구 역사를 두고 계속 진행이 되어 왔으나 최근 들어서 생물종의 멸종이 급증하고 있는 실정이다. 1600년대에는 21종이 멸종되었고, 1700년대는 38종, 1800년대에는 84종이 멸종되었으나 1900년대에는 184종이 이미 멸종되었고 170여 종이 멸종위기에 처해 있다. 그리고 인구증가가 현재와 같은 추세로 계속되고, 경작지 확대나 기타 다른 용도로 야생생물의 서식지를 잠식할 경우 연간 멸종되는 종수는 2만이 될 것으로 추산한다.

멸종 혹은 멸종위기에 처한 생물은 야생동？식물에 국한된 것만은 아니다. 인류의 종족 가운데에도 멸종위기에 처한 종족이 있다. 현재 인구 가운데 4%는 에스키모, 피그미, 부시맨, 인디언 등이 차지하고 있다. 이러한 종족들은 과거 수천년 전부터 조상들이 생활하던 방식으로 사냥을 하거나 열매채취를 하며 생계를 유지하고 있다. 그러나 개발이라는 명목으로 문명인들이 이들의 서식처를 잠식함에 따라 이들의 생활 패턴이 달라지게 되었다. 일부는 새로운 지역으로 이주하는 경우도 있으나 대부분 전에 살던 곳보다 부적합한 지역이기 때문에 생존에 위협을 받고 있으며, 새로운 문명에 동화된 종족의 경우도 많은 사람들이 정신적으로 불안정하여 알코올이나 마약에 탐닉하는 경우가 많다. 어느 한 종족이 사라지게 되면 그들이 수천년 동안 지니고 있던 문화도 함께 사라지게 된다.

멸종의 원인은 크게 자연적 멸종과 인위적 멸종으로 나눌 수 있다. 현재와 같이 인간이 지구에 영향을 크게 미치기 전에 일어났던 멸종들은 자연적인 원인에 의한 것으로 생각된다. 자연적 원인으로는 기후와 같은 환경의 변화나 포식, 경쟁과 같은 생물적 환경의 점진적 변화에 성공적으로 대처하지 못했기 때문이라는 것과 다른 하나는 예기치 못한 환경변화로 인해 갑자기 멸종된 경우도 생각해 볼 수 있다.

인위적인 멸종은 인간의 직접 혹은 간접적인 행위의 결과로 나타난다. 야생생물의 멸종은 정치, 경제, 문화 등 우리 일상생활과 밀접한 관련을 맺고 있는데, 기본적으로는 인구증가로 인한 주거지나 경작지 그리고 상업지역의 확장과 산업발달로 인한 각종 오염물질의 증대에서 비롯되는 서식처의 변화, 두 번째는 오락이나 상업적인 목적을 위한 과도한 사냥, 세 번째는 포식자나 경쟁자 또는 병원성 생물과 같은 외래종의 유입 등을 들 수 있다.

이제까지 인류 발전 역사를 보면, 경제발전을 할수록 생물다양성을 더 많이 훼손해왔다. 즉, 생물다양성이 인류의 경제발전을 낳는 어머니 역할을 해온 것이다. 그러나 앞으로는 생물다양성을 보전하면서 경제발전을 추구해야 인류가 지구에서 생존할 수 있을 것이다. 따라서 인류의 지속가능한 발전을 추구하고 있는 유엔환경계획(UNEP)이나 생물다양성 협약, 유럽연합, 세계자원연구소(WRI, World Resources Institute) 등에서는 생물다양성의 경제적 가치를 평가하는데 온 힘을 기울이고 있다.

<img src="/images/front/wiki/txt_water_main03.gif" alt="대응 및 실천" class="mgb15"> 
종을 보호하고 보존하는 것은 쉬운 일이 아니다. 종의 보존문제를 해결하기 위해서는 기술적인 문제, 법률적인 문제 그리고 개인의 의식전환 등 3가지에 있어서 공동의 노력을 기울여야 한다.

현재 지구상에 있는 많은 동식물의 운명이 인간의 손에 달려 있다. 종을 보존하기 위해서는 종합적인 종관리계획이 필요하다. 새로운 도시를 계획할 때에 야생동물의 서식지를 보호한다던지, 비표적생물을 해치지 않도록 해충이나 포식자 구제시 계획을 신중히 고려하고, 화학살충제 대신 천연살충제를 사용하는 방법도 있다. 또한 종 복원 활동을 통해 생태계가 좀 더 다양해 지도록 노력할 수 있으며 멸종위기 야생 동？식물의 매매나 밀렵행위에 대한 처벌을 무겁게 하고 위기동？식물의 서식처에 관한 연구를 강화할 필요가 있다. 식물의 멸종현상을 감소시키고 인간에게 유용한 유전물질을 보존하기 위한 노력은 국제적인 차원에서 진행되고 있는데, 그 한 가지 예가 종자은행이다.

야생생물의 종합적인 관리에는 희귀종이나 멸종위기종의 서식처를 보호하기 위한 법률제도가 필요하다. 그러나 인구과잉과 자원의 고갈로 인해 전 세계적으로 경제조건이 나쁘고 개발 위주의 성장정책에 의해 많은 사람들이 생물자원의 보호분야에 돈을 사용하는 것을 꺼리고 있다. 우리나라에서도 정부나 민간에서 주도하는 각종 토목공사를 수행하기 위해서는 환경청에서 요구하는 환경영향평가서를 제출하여 승인 받아야 한다. 환경영향평가 제도는 종합적인 것으로 그 근본 취지는 나무랄 데 없으나 실질적인 면에서 볼 때 여러 가지 문제점들이 있다. 가장 중요한 것은 대부분 사업주가 환경영향평가를 수행할 수 있는 개인이나 연구소와 직접 접촉하여 용역을 주는 형식이기 때문에 보고서 내용이 사업주에게 유리하게 작성될 수 있다는 점이다. 이는 조사를 행하는 조사자가 객관적으로 과업을 수행할 수 없을 수도 있음을 알 수 있다. 이러한 조사 결과 멸종위기종에 대한 정보가 수집이 되는 경우도 있으며 이를 보호하기 위한 법도 있다. 이러한 위기종에 관한 법률은 불필요한 토목공사나 비용이 많이 드는 대규모 환경 훼손 공사를 저지하기 위한 법적 수단이 되고 있긴 하지만 위기종을 찾아냈다고 해서 공사가 중지되는 경우는 매우 드물다. 대부분의 경우 환경보호론자들의 의견을 참작하여 공사과정을 약간 변화시키거나 그마저도 안되는 경우가 많다.

생물의 멸종을 막는 일은 생물종다양성을 지키는 일과도 연관된다. 종의 다양성이 곧 우리에게 이득이 된다는 생각을 아직까지는 하고 있지 못하지만 세계적으로는 그러한 인식을 가지고 조금씩 실천에 옮기고 있다.

유엔환경계획이 2009년에 발간한 “생태계와 생물다양성의 경제학”을 보면 생물다양성의 가치와 생태계의 가치를 같이 묶어서 설명하고 있다. 이것은 생물다양성은 생태계 서비스를 생산하는 기반이 되기 때문에 생태계와 생물다양성을 따로 설명하기가 어렵다는 것, 그리고 생태계 서비스는 생물다양성의 경제적 가치를 측정하기 위한 개념도구로 활용될 수 있다는 것을 의미한다. 생물다양성이 훼손되면 인류의 행복과 안녕이 직접 의존하고 있는 생태계 서비스도 훼손된다. 이런 생물다양성은 우선 의식주의 재료를 제공하고, 의약품의 원료가 될 뿐만 아니라 공기와 물의 정화, 가뭄과 홍수 완화, 토양 형성 및 보전과 비옥도 재생산, 폐기물의 분해와 독성제거, 농작물과 자연식생의 꽃가루받이, 종자 전파, 양분 순환, 농업 및 인류의 병해충 제어, 생물다양성 유지, 해안침식방지, 자외선으로부터 보호, 기후 안정, 악기상 완화, 인간 정신의 지적 자극 및 미학적 아름다움 제공, 교육 효과, 생명공학의 재료를 제공하고, 심지어 고향의식과 문화적 다양성을 창출하는 가치를 지닌다.

세계자원연구소에서도 2005년 천년생태계평가(Millennium Ecosystem Assessment)에서 생물다양성은 직접적으로는 생태계 서비스를 제공하고 제어하며 문화적 생태계 서비스도 제공하고 간접적으로는 생태계 서비스를 유지함으로써, 인류의 안전, 좋은 삶을 위한 기본 재료, 건강, 건전한 사회관계, 그리고 선택과 행동의 자유 등 인류 행복과 안녕을 유지하는 다양한 구성요소에 기여하고 있을 뿐 아니라 생태관광과 휴양 등을 통하여 일자리 창출에도 기여하고 있다고 설명하면서, 가치 평가 기법이 발전함에 따라 생물다양성의 여러 가치를 알아내고 있지만, 생물다양성이 훼손됨에 따른 생태계 변화와 관련된 비용은 우리가 알고 있는 것보다 훨씬 많이 들거나 아예 돌이킬 수 없는 경우도 있다고 밝혔다.


<img src="/images/front/wiki/txt_water_main04.gif" alt="사례" class="mgb15"> 
창령 우포늪 
우리나라에는 세계적으로 유명한 창령 우포늪이 있다. 낙동강 지류인 토평천 유역에 1억 4000만 년 전 한반도가 생성될 시기에 만들어졌다. 담수면적 2.3㎢, 가로 2.5㎞, 세로 1.6㎞로 국내 최대의 자연 늪지다. 1997년 7월 26일 생태계보전지역 가운데 생태계특별보호구역으로 지정되었고 이듬해 3월 2일에는 국제습지조약 보존습지로 지정되어 국제적인 습지가 되었다.

우포늪(1.3㎢), 목포늪(53만㎡), 사지포(36만㎡), 쪽지벌(14만㎡) 4개 늪으로 이루어져 있으며, 1997년 342종의 동·식물이 조사·보고되었다. 식물은 가시연꽃·생이가래·부들·줄·골풀·창포·마름·자라풀 등 168종, 조류는 쇠물닭·논병아리·노랑부리저어새(천연기념물 205)·청둥오리·쇠오리·큰고니(천연기념물 201)·큰기러기 등 62종, 어류는 뱀장어·붕어·잉어·가물치·피라미 등 28종, 수서곤충은 연못하루살이·왕잠자리·장구애비·소금쟁이 등 55종, 패각류는 우렁이·물달팽이·말조개 등 5종, 포유류는 두더지·족제비· 너구리 등 12종, 파충류는 남생이·자라·줄장지뱀·유혈목이 등 7종, 양서류는 무당개구리·두꺼비·청개구리·참개구리·황소개구리 등 5종이 서식하고 있다.

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