가장 극단적인 환경은 급변하는 기후 하에서 변화에 가장 취약합니다. 이 생태계는 가장 전문화된 종의 일부를 품고 있으며 가장 높은 멸종률을 겪을 가능성이 큽니다. 우리는 4,000m 이상의 고도에서 기록상 가장 가파른 온도 증가(2010-2021)를 기록하여 남아 있고 고도로 적응한 이끼 Takakia lepidozioides 의 감소를 촉발했습니다. 그것의 de-novo- 27,467개의 단백질 코딩 유전자가 있는 시퀀싱된 게놈은 비생물적 스트레스에 대한 뚜렷한 적응을 포함하고 양성 선택에서 가장 많은 수의 빠르게 진화하는 유전자를 포함합니다. 지난 6,500만 년 동안 연구 지역의 상승으로 인해 생명을 위협하는 UV-B 방사와 급격한 온도 감소가 발생했으며, 우리는 이러한 환경 변화에 대한 Takakia의 몇 가지 분자적 적응을 감지했습니다. 놀랍게도 특정 형태학적 특징은 훨씬 더 따뜻한 환경에서 1억 6500만 년 이전에 발생했을 가능성이 큽니다. 거의 4억 년의 진화와 탄력성을 거쳐 이 종은 현재 멸종 위기에 처해 있습니다.
NEWS 09 August 2023
This moss survived 165 million years ? and now it’s under threat from climate change
Ancient plant survived the formation of the Himalayas, but might now be facing extinction.
NEWS EXPLAINER, 21 March 2023, Correction 22 March 2023
The world faces a water crisis — 4 powerful charts show how
Hundreds of millions of people lack access to safe water and sanitation. Will the first UN conference on water in nearly 50 years make a difference?
이번 주 소말리아 정부, 유엔아동기구 유니세프, 세계보건기구가 발표한 보고서에 따르면 지난해 소말리아에서 가뭄으로 4만3000명이 사망했을 가능성이 있다고 한다. 크레딧: Jerome Delay/AP/Shutterstock
유엔 물 회의가 내일 시작됩니다. 네덜란드와 타지키스탄이 공동 주최하는 3일간의 행사는 뉴욕의 UN 본부에서 열릴 예정이며 거의 반세기 만에 처음 있는 행사가 될 것입니다. 안전한 식수 얻지 못하는 사람이 2000년보다 더 많은 사하라 사막 이남 아프리카(‘아프리카의 방치’ 참조)를 제외하고, 그동안 전 세계적으로 점점 더 많은 사람이 안전한 물과 위생 시설에 접근할 수 있게 되었습니다. (‘두 반쪽 이야기’ 참조) 전 세계적으로 약 5억 명의 사람들이 노상 배변을 해야 하며 수백만 명이 오염된 물 공급에 의존하고 있습니다. 이 회의가 차이를 만들 수 있습니까?
출처: WHO/UNICEF
UN이 물에 관한 회의를 조직하는 데 46년이 걸린 이유는 무엇입니까?
가장 간단한 대답은 물(독립적인 주제)이 국제 지속 가능한 개발 정책 의제에서 높은 비중을 차지하지 못했다는 것입니다. 적어도 지금까지는 국제 물 관리 연구소(International Water Management Institute)의 개발 연구 부국장인 Rachael McDonnell이 말했습니다. , 로마에 기반.
1977년 아르헨티나 마르델플라타에서 최초의 UN 물 회의가 열렸습니다. 118개 국가 및 영토의 대표들이 12일 동안 만나 마르델 플라타 행동 계획을 발표했습니다. 20세기 말까지 세계적인 물 위기를 피하려고 1990년까지 국가들이 보편적인 깨끗한 물과 위생을 달성할 것을 권고했습니다.
여러 저소득 국가에서 재정적 지원을 요청했지만 거절당했고 대신 당시 Nature가 보고한 대로 물 프로젝트에 자금을 조달하는 방법에 관한 연구가 제안되었습니다.
2015년 국제 사회는 모두에게 깨끗한 물과 위생 시설을 제공하기 위한 2030년 목표(UN 지속 가능한 개발 목표, SDGs에 따라)를 설정했습니다. 세계보건기구(WHO)와 유엔아동기구 유니세프(UNICEF)의 자료에 따르면 2020년 현재 약 20억 명의 사람들이 여전히 집에 안전한 식수가 부족하고 그 중 약 1/3이 집에 기본적인 손 씻기 시설이 없는 것으로 나타났습니다. 현재의 개선 속도로는 2030년 기한까지 16억 명의 사람들이 집에서 안전한 식수가 부족할 것입니다.
출처: WHO/UNICEF
물은 2021년 9월 식량 안보에 관한 UN 회의나 작년 이집트에서 열린 기후 COP27의 우선 순위가 아니었다고 네덜란드의 국제 물 문제 특사인 Henk Ovink는 말합니다. UN의 모든 후속 절차에서 물은 확고한 위치를 차지해야 한다고 그는 강조합니다. 여기에는 7월 로마에서 열리는 UN Food Systems Stocktaking Moment, 9월 뉴욕 SDG Summit, 11월 두바이 COP28이 포함됩니다. McDonnell은 “지금 일어나고 있는 일이 너무 끔찍하고 앞으로 더 악화될 것이기 때문에 46년을 더 기다릴 수 없습니다.”라고 말합니다.
최악의 위기는 어디입니까?
물 위기는 저소득 국가에서 최악입니다. 예를 들어 사하라 이남 아프리카 인구의 약 70%가 안전한 식수 서비스가 부족합니다.
베이루트에 본부를 둔 UN과 연결된 싱크탱크인 아랍 기후 변화 정책 센터의 Carol Cherfane 소장은 이 회의에서 취약한 지역 사회와 분쟁 및 분쟁 후 환경에 있는 사람들의 물 불안정 문제를 먼저 해결해야 한다고 말했습니다. 유니세프와 세계보건기구가 이번 주에 발표한 보고서에 따르면 지난해 소말리아에서 가뭄으로 43,000명이 사망했을 가능성이 있다고 합니다(‘Scorched Earth’ 참조).
출처: IPCC
의료 및 위생을 위해 물에 대한 더 나은 접근성을 제공하는 것은 또 다른 긴급한 우선순위입니다. 너무 많은 사람이 오염된 물을 사용할 수밖에 없습니다(‘대변 오염’ 참조). 세계보건기구(WHO)와 유니세프(UNICEF)가 물에 관한 20년간의 데이터를 요약한 이전 공동 보고서에 따르면 2021년에는 전 세계 의료 시설 10개 중 1개에 위생 서비스가 없었고 약 8억 5700만 명이 의료 시설에서 물 서비스를 받지 못했습니다.
회의에서는 수자원을 공유하는 국가들이 더 효과적으로 소통하는 방안도 논의할 예정입니다. 국경을 넘는 물 협력 연합(Transboundary Water Cooperation Coalition)은 지난해 말 유엔 과학기구 유네스코(UNESCO) 파리 본부에서 출범했다. 이것은 중동과 북아프리카 국가들에 특히 중요할 것입니다. Cherfane은 “아랍 국가의 수자원 중 약 2/3가 국경 밖에서 유입됩니다”라고 말합니다. “초국경 유역 수준의 접근은 갈등을 일으키는 도구가 아니라 대화와 협력 및 조정을 위한 기회를 만드는 도구로써 매우 중요합니다.”
기후 변화는 수자원에 어떤 영향을 미칩니까?
이번 주에 발간된 기후 변화에 관한 정부 간 패널(Intergovernmental Panel on Climate Change)의 최신(6차) 평가 보고서에 따르면, 세계 인구의 약 절반이 이미 적어도 올해 중 일부는 심각한 물 부족 위험에 처해 있습니다. 이 숫자는 폭우, 홍수, 가뭄 및 산불 사건과 같은 기후 변화의 영향으로 인해 증가할 가능성이 있습니다. 지구 온도가 산업화 이전 온도보다 1.5°C 상승하면 세계 여러 지역에서 극심한 농업(토양 수분) 가뭄이 두 배로 증가할 것으로 예상됩니다.
당시 수단의 관개 장관이었던 야히아 압델 마지드(Yahia Abdel Mageed)는 1977년 제1차 유엔 수자원 회의 사무총장이었습니다. 해당 회의에서 저소득 국가를 위한 재정 지원 요청은 거절당했습니다. 제공: Keystone Pictures USA/Zuma Press/Alamy
회의가 법적 구속력이 있는 물 조약으로 이어질까요?
회의는 ‘물 행동 의제’를 만들 것입니다. 그러나 여기에는 “자발적 약속”이 포함될 것이라고 McDonnell은 말합니다. “구속력이 있는 것은 없습니다. 파리[기후] 협정과 동등한 것은 없습니다.” 더욱이 모든 물 관련 SDGs의 진행 상황을 이행하고 모니터링할 책임이 있는 유엔 주도 기구가 없습니다. Ovink는 “컨퍼런스는 제도적 공허함을 발견했습니다.”라고 말합니다. “우리는 지금 물 컨퍼런스로 매우 바쁘지만 물에 대해서는 그다지 바쁘지 않습니다.”
그러나 새로운 조약이나 제도적 유엔 기구를 세우는 데는 수년이 걸릴 것입니다. 대신 대표단은 기존 조약과 UN 시스템에서 물을 우선시하도록 요구할 것입니다.
일부 국가에서는 특히 해수 담수화 또는 폐수 처리와 같은 프로젝트에 대한 보조금 형태로 더 많은 자금을 요구할 것입니다. 암만에 본부를 둔 요르단 물 및 관개부 대변인 오마르 살라메(Omar Salameh)는 기존의 많은 국제 지원이 대출이라고 말했습니다. “그러나 대출은 이미 어려움을 겪고 있는 경제에 대한 재정적 압박을 악화시킵니다.’라고 그는 말합니다.
유엔 사무총장 안토니오 구테레스(António Guterres)는 COP27에서 발표한 계획을 위한 자금 조달을 강화할 것으로 예상되며, 모든 유엔 회원국에서 기후 조기 경보 시스템을 구축하여 국가가 극한 상황에 더 잘 대비할 수 있도록 합니다. “193명의 회원 중 절반만이 적절한 조기 경보 서비스를 갖추고 있습니다. “향후 5년 동안 약 30억 달러가 필요합니다.”라고 Taalas는 덧붙입니다. 지금까지 이 중 약 10%가 다양한 출처를 통해 모금되었습니다.
매년 봄 남극 대륙의 얼음 해안에서 우주에서 볼 수 있을 정도로 큰 생명의 폭발이 펼쳐집니다. 철분이 풍부한 물이 아래에서 솟아오르면 남극해의 표면은 밝은 녹색 식물성 플랑크톤의 환각 구름으로 소용돌이치며, 단세포 생물은 대기에서 탄소를 빨아들이고 크릴을 유지하여 먹이 사슬의 기초를 형성하며, 크릴은 차례로 물고기, 고래, 펭귄의 주요 먹이 공급원입니다.
이제 한 과학자 그룹은 지난 25년 동안 생태계와 기후에서 중요한 역할을 하는 이 계절적 꽃이 위험에 처할 수 있다고 말합니다. 남극해의 식물성 플랑크톤은 광합성 기계의 빌딩 블록인 철이 점점 더 굶주리고 있으며 생산성이 감소할 수 있는 징후가 있습니다. 오늘 Science 지에 발표된 이 발견은 많은 기후 모델이 다가오는 세기에 대해 예측한 생산성의 급증에 직접 반대하는 놀라운 일입니다.
변화의 명백한 속도는 “정말 놀랍다”고 채플 힐에 있는 노스 캐롤라이나 대학의 생물 해양학자인 Adrian Marchetti는 식물성 플랑크톤을 연구하지만, 연구에 직접 참여하지는 않았다고 말합니다. 식물성 플랑크톤의 큰 감소는 “지구 탄소 순환에 실제로 영향을 미칠 수 있다”라고, 해양 탄소를 연구하는 워싱턴 대학교 시애틀 해양학자 앨리슨 그레이는 덧붙인다.
해양 철분 수준은 남극해에서 식물성 플랑크톤 생산성을 제한하는 중요한 요소로 알려졌지만 연구하기 어려운 것으로 악명이 높습니다. 로봇 센서나 연구선은 일상적으로 영양소를 찾지 않습니다. 그래서 과학자들은 최근에 식물성 플랑크톤이 철분 부족에 대처하고 있다는 신호를 찾아 그 수준을 추론하기 시작했습니다.
새로운 연구는 식물성 플랑크톤이 방출하는 빛을 비광화학 담금질이라고 불리는 생리적 과정의 징후로 분석했는데, 여기서 식물성 플랑크톤은 열을 방출하여 과도한 햇빛을 처리합니다. 담금질은 철분 스트레스의 지표인데, 영양소가 부족한 식물성 플랑크톤은 빛에 더 취약하게 만드는 방식으로 생리학을 변경하기 때문입니다. 194 년부터 시작된 연구 선박의 194회 여행과 1996년부터 표류하는 47개의 센서를 실은 부유물의 데이터에서 연구원들은 빛 노출의 변화를 조정할 때 담금질이 연간 거의 5% 증가한 것을 발견했습니다. 이 추세는 지난 2년 동안 식물성 플랑크톤이 충분한 철분을 얻기 위해 점점 더 고군분투하고 있음을 시사한다고 남아프리카 정부의 남극해 탄소 및 기후 관측소의 생지화학자이자 Science 논문의 수석 저자 인 Tommy Ryan-Keogh는 말합니다.
Ryan-Keogh와 그의 공동 연구자들은 플랑크톤 꽃의 위성 이미지와 바다 부유물의 측정을 사용하여 1998 년부터 변화를 추적하여 식물성 플랑크톤 생산성도 조사했습니다. 그들은 데이터를 순 식물성 플랑크톤 생산성의 추정치로 변환하기 위해 모델에 의존하여 남극해에서 작지만, 통계적으로 유의미한 생산성 감소를 발견했습니다.
쇠퇴가 현실이라고 해도 철이 역할을 하고 있는지는 확실하지 않습니다. 수십 년 동안 남극해의 철 역학을 연구해 온 태즈메이니아 대학의 생지화학자인 필립 보이드는 다른 잠재적 요인을 지적합니다. 예를 들어, 해양 동물은 식물성 플랑크톤을 더 많이 먹을 수 있습니다. “철 스트레스와 순 1차 생산을 직접 연결하는 것은 긴 활입니다.”라고 그는 말합니다.
식물성 플랑크톤이 철분 부족에 직면하는 이유도 명확하지 않습니다. 현재의 기후와 해양 모델은 기후 변화에 따라 남극해의 바람이 남쪽으로 이동하여 더 많은 융기를 일으켜 바다 깊은 곳에서 표면으로 철을 가져오고 생산성의 폭발을 촉진하리라 예측합니다. Ryan-Keogh는 식물성 플랑크톤에 철분이 부족한 세 가지 가능한 이유를 제안합니다 : 이산화탄소 수준 상승으로 인한 해양 산성화는 영양소 흡수를 더 어렵게 만들 수 있으며, 해수 온도 상승은 신진대사를 가속하고 철분 수요를 증가시킬 수 있으며, 해양 혼합의 다른 층이 더 깊은 곳의 움직임을 제한할 방법의 변화, 철분이 풍부한 물이 표면을 향합니다. “이를 테스트하려면 많은 실험실 작업이 필요합니다.”라고 Ryan-Keogh는 말합니다.
무슨 일이 일어나고 있는지 분리하는 것은 남극해의 미래 생태계 변화를 이해하는 것뿐만 아니라 지구 기후의 운명을 예측하는 데에도 중요합니다. 남극해는 중요한 탄소 흡수원입니다. 바다에 용해되는 모든 탄소 오염의 절반이 바다에서 발생합니다. 그 용해 된 탄소 중 일부는 식물성 플랑크톤에 의해 흡수되어 생물 또는 생물을 먹는 유기체가 죽어 바닥으로 가라앉을 때 저장됩니다.
이 연구에 참여한 리버풀 대학의 해양학자 알레산드로 타글리아부에(Alessandro Tagliabue)는 철 기아 추세가 일시적일 수 있다고 말합니다. 그러나 미래의 풍요를 예측하는 모델이 남극해와 그곳에 사는 유기체에 대해 잘못 표현하고 있을 수도 있습니다. “우리는 모델이 현재의 추세를 재현하지 않는 이유를 알아야 합니다.”라고 해양 생지화학적 과정 모델링을 전문으로 하는 Tagliabue는 말합니다.
널리 사용되는 여러 기후 모델을 연구한 캘리포니아 대학교 어바인 (University of California, Irvine)의 해양학자 키스 무어 (Keith Moore)는 이 추세가 오래 가지 못할 것이라고 확신한다. 그는 이 논문이 현재 식물성 플랑크톤의 철분 결핍이 증가하고 있다는 설득력 있는 사례를 제시한다고 말하지만, 무어는 모델이 예측한 대로 바람이 결국 남쪽으로 이동하고 식물성 플랑크톤 꽃이 그 어느 때보다 무성해질 것으로 예상합니다. “지금 일어나고 있는 일은 그 모델들이 알아차리기에는 너무 미묘할 수 있습니다.”라고 그는 말합니다.
