What ocean microbes reveal about the changing climate | Angelicque White

Translator: Joseph Geni Reviewer: Krystian Aparta

번역: Jungmin Hwang 검토: hansom Lee

I'm a biological oceanographer.

저는 해양 생물학자입니다.

I have the absolute privilege of studying microbial lives

저는 태평양의 미생물을 연구하는

in the Pacific Ocean.

특권을 누리고 있습니다.

So we'll talk about microbes in a minute,

곧 미생물에 대해 이야기하겠지만,

but I first want to give you a sense of place,

먼저 이곳에 대한 여러분의 느낌과

a sense of scale.

크기를 와닿게 하고 싶습니다.

The Pacific Ocean is our largest, deepest ocean basin.

태평양은 지구에서 가장 크고 깊은 바다입니다.

It covers 60 million square miles.

대략 6천만 제곱마일이나 되죠.

If you took all the continents and you put them together

모든 대륙을 다 떼다 붙여서

in a little Pangaea 2.0,

미니 판게아를 만들어 보면

they'd fit snug inside the Pacific, with room to spare.

태평양 안에 다 들어갈 뿐더러 공간이 남을 것입니다.

It's a massive ecosystem,

이곳은 거대한 생태계입니다.

from the blues of the open ocean to the green of the continental margins.

깊고 푸른 외해에서부터 해저 대륙 주변부까지.

In this place,

이곳에서,

I get to study the base of the food web:

저는 먹이사슬의 최하위층을 연구합니다.

plankton.

바로 플랑크톤이죠.

Now, in my research,

제 연구,

and really in the field of microbial oceanography as a whole,

그러니까 해양 미생물학 분야에서

there's a theme that has emerged,

새로운 주제가 등장했습니다.

and that theme is "change."

"변화"라는 주제죠.

These microbial ecosystems are changing in real and measurable ways,

미생물 생태계에서는 지금 정말로 주목할만한 변화가 일어나고 있고

and it is not that hard to see it.

이를 관찰하는 게 그리 어렵진 않습니다.

Oceans cover 70 percent of our planet,

해양은 우리 지구의 70%를 차지합니다.

so ocean change is planetary change,

그래서 해양의 변화는 전 지구적인 변화이며,

and it all starts with microbes.

이 모든 것은 미생물로부터 시작됩니다.

Now, I have two vignettes to share with you,

저는 여러분에게 들려드릴 두 일화가 있습니다.

and these are meant to be love stories to microbes.

미생물에 관한 러브 스토리라고 할 수도 있겠네요.

But I'll be honest that there's an aspect of it

하지만 솔직히 말해서 그 이야기는

that's just a total bummer,

많이 불편한 점도 있을 겁니다.

and, beware, focus on the love.

사랑에 초점을 맞추어 주세요.

Right? That's where I'm coming from.

제가 거기에서부터 시작할 거거든요.

So the first thing to know

처음 알아야 할 사실은

is that the forests of the sea are microbial.

바다는 미생물로 이루어진 숲이라는 겁니다.

And what I mean by that is that, by and large,

그게 무슨 말이냐면, 크게 보면

plants in the open ocean are microscopic,

해양의 식물들은 미생물이라는 것입니다.

and they are much more abundant than we realize.

그리고 우리가 아는 것보다 훨씬 더 많습니다.

So I'm going to show you some mug shots of these organisms

그래서 저는 여러분에게 제가 몇 년간 걸쳐서 모은

that I've collected over the years.

미생물들의 사진을 보여드릴 것입니다.

These are the lowest rungs of the ocean food web.

바다의 먹이사슬의 최하위층이죠.

These are tiny plants and animals

이것들은 아주 작은 동식물들입니다.

that come in a variety of shapes and sizes and colors and metabolisms.

모양, 크기, 색깔, 신진대사까지 아주 다양하죠.

There are hundreds of thousands in a single milliliter of seawater.

일밀리미터 해수층에도 수천 수만의 미생물들이 존재합니다.

You are definitely swimming with them when you're in the ocean.

여러분이 바다에 갈 때마다 그들과 함께 수영하고 있는 셈이죠.

They produce oxygen, they consume CO2,

그들은 산소를 공급하고 이산화탄소를 소모하며

and they form the base of the food web

그들은 먹이사슬 최하위층에 있어

on which every other form of ocean life is reliant.

다른 해양생물들이 그들에게 의존합니다.

Now, I've spent about 500 days of my scientific life at sea,

저는 대략 500일 정도를 바다에서 지내며 연구했고

and a lot more in front of a computer or in the lab,

그보다 훨씬 더 많은 시간을 컴퓨터 앞 또는 실험실에서 지냈습니다.

so I feel compelled to tell you some of their stories.

그래서 저는 그들의 이야기를 여러분과 나누어야만 합니다.

Let's start in the Pacific Northwest.

태평양 북서쪽으로부터 시작하죠.

This place is green. It is beautiful.

이곳은 초록색입니다. 아주 아릅답죠.

These are blooms of phytoplankton that you can see from space

이 모습은 미국 서부 해안을 따라

along the West Coast of the United States.

플랑크톤이 꽃핀 모습입니다.

It's an incredibly productive ecosystem.

아주 비옥한 생태계입니다.

This is where you go to salmon fish, halibut fish, whale watch.

여기에 가면 연어, 넙치, 고래까지 볼 수 있습니다.

It's a beautiful part of our country.

미국에서 가장 아름다운 곳 중 하나입니다.

And here, for 10 years, among other things,

그리고 여기서 10년 동안 수많은 것들 중에서도,

I studied the uplifting topic of harmful algal blooms.

저는 해로운 녹조에 대해서 연구해왔습니다.

These are blooms of toxin-producing phytoplankton

이들은 독성 식물성 플랑크톤으로,

that can contaminate food webs and accumulate in shellfish and fish

먹이사슬을 오염시키며 조개류와 물고기에 안에 쌓인 걸

that are harvested for human consumption.

인간이 먹게 됩니다.

We were trying to understand why they bloom, where they bloom,

저희는 이들이 왜 꽃피우는지, 어디에 피는지,

when they bloom,

언제 피는지를 연구하고 있었습니다.

so we could manage these harvests

이를 통해 해산물을 관리하여

and protect human health.

사람들의 건강을 보호하기 위해서죠.

Now, the problem is the ocean's a moving target

하지만 바다는 움직이는 목표물입니다.

and, much like some people in our lives, toxicity varies among the plankton.

또 우리 주변에 있는 사람들처럼, 플랑크톤마다 독성 수치가 다릅니다.

(Laughter)

(웃음)

Alright?

아시겠죠?

So, to get around these challenges,

그래서 이 문제를 극복하기 위해,

we combined satellite remote sensing

저희는 인공위성 센서,

with drones and gliders,

드론과 글라이더 뿐만 아니라

regular sampling of the surf zone

서핑 구역의 정기적인 샘플링을 활용하며

and a lot of time at sea

오리곤 연안의 작은 배들에서

in small boats off the Oregon coast.

오랜 시간 관찰했죠.

And I don't know if many of you have had the opportunity to do that,

여러분들에게 이런 기회가 있었는지는 모르겠지만,

but it is not easy.

쉽지 않습니다.

[Even oceanographers get seasick]

[해양학자들도 뱃멀미를 앓습니다]

Here's some poor students.

여기 불쌍한 학생들이 있네요.

(Laughter)

(웃음)

I've hidden their faces to protect their identities.

그들의 신원보호를 위해 얼굴을 가려주었습니다.

(Laughter)

(웃음)

This is a challenging place.

이곳은 꽤나 힘든 장소입니다.

So this is hard-won data I'm about to talk about, OK?

그러니까 제가 지금 얘기하고 있는 정보들은 아주 힘들게 얻은 거라고요.

(Laughter)

(웃음)

So by combining all of our data with our collaborators,

공동 연구자들과 함께 데이터를 모두 수집해 보니

we had 20-year time series of toxins and phytoplankton cell counts.

20년 분량의 독소 및 플랑크톤 자료를 확보할 수 있었습니다.

And that allowed us to understand the patterns of these blooms

덕분에 저희는 녹조 현상의 패턴을 이해한 뒤

and to build models to predict them.

미래를 예측하기 위해 모델을 만들었습니다.

And what we found

저희가 발견한 것은

was that the risk of harmful algal blooms was tightly linked to aspects of climate.

해로운 녹조현상이 기후변화와 관련이 있다는 것입니다.

Now when I say "climate," I don't mean weather day-to-day,

제가 말하는 "기후"는 그날의 날씨가 아니고,

I mean long-term changes.

장기적인 변화를 가리키는 거죠.

These oscillations that you may have heard of --

여러분이 들어보셨을 수도 있는

the Pacific Decadal Oscillation, El Niño --

10년 주기 태평양 진동, 엘니뇨 등의 현상은

they usually bring warm, dry winters to this region,

보통 해당 지역에 고온건조한 기후를 가져오면서

but they also reduce the strength of the California Current,

태평양 북서지역을 남북으로 가로지르는

which runs from the north to the south along the Pacific Northwest,

캘리포니아 해류를 약화시키기도 합니다.

and they warm the coastal ocean.

또 연안 지역의 바다를 따뜻하게 하죠.

These are the reds you're seeing in this plot,

이 그래프의 빨간색 부분이

warm anomalies,

기온 이상을 나타내는

strong positive indices of the PDO.

태평양 진동의 양수 지수입니다.

And when we have these changes in circulation

이런 흐름의 변화와

and changes in temperature,

기온의 변화는,

the risk of harmful algal blooms is increased,

해로운 녹조 현상이 증가하고

but also salmon recruitment has decreased,

또한 연어의 유입률이 줄어들면서,

and we see intrusions of invasive species like green crab.

황록색 꽃게 같은 외래 유입종들이 유입되는 것을 볼 수 있었죠.

So these are ecological and economic impacts of climate.

이는 기후의 생태계적, 경제적 영향입니다.

Now, if our models are right,

우리의 모델이 맞다면,

the frequency and severity of these events are only going to get worse,

이 현상들의 빈도와 심각성은 더 나빠질 것입니다.

right along with these warm anomalies.

현재 기온 이상의 연장선이죠.

And, to illustrate that,

이를 설명해 보자면,

2014 was probably one of the worst harmful algal blooms in Oregon history.

2014년엔 오리건 주 역사상 가장 해로운 녹조현상이 있었습니다.

It was also the hottest year in the modern climate record at that time,

또 가장 높은 기온을 기록한 해이기도 하죠.

that is until 2015,

2015년 전까지는요.

2016,

2016,

2017, 2018.

2017, 2018.

In fact, the five hottest years in the modern climate record

사실, 요즘에 들어 가장 더웠던 5년은

have been the last five.

바로 지난 5년이었습니다.

That bodes really well for harmful algal blooms

해로운 녹조 현상에게는 청신호이지만

and poorly for ecosystem health.

생태계 건강에게는 적신호죠.

Now, you may not care about shellfish,

여러분이 조개에는 관심 없을 수 있겠지만,

but these changes impact economically important fisheries,

이 변화는 경제적으로 중요한 어업에 타격을 줍니다.

like crab and salmon,

예를 들어 게와 연어,

and they can impact the health of marine mammals like whales.

그리고 고래와 같은 해양 포유류의 건강을 위협합니다.

And that might matter a little bit more.

그러면 조금 더 관심이 갈 겁니다.

That might resonate.

조금 더 와닿겠죠.

So, there's your doomsday tale for the margins of the Pacific.

여기까지가 태평양 종말 이야기였습니다.

Actually, these are really resilient ecosystems.

사실, 태평양은 자생할 수 있는 생태계입니다.

They can absolutely bounce back if we give them a chance.

우리가 기회를 준다면 다시 원상북구될 수 있죠.

The point is not to ignore the changes that we're seeing,

중요한 점은 우리가 보고 있는 현상들을 무시하지 않는 것입니다.

which brings me to my second vignette.

이것은 제 두 번째 일화와 관련있습니다.

I have since moved to the most remote island chain on our planet,

그 때 이후로 저는 지구상 가장 외딴 섬에 갔습니다.

the Hawaiian Islands,

바로 하와이 제도였죠.

where I'm the new lead of a program called the Hawaiian Ocean Time-series.

거기서 "하와이안 해 시계열" 프로그램의 리더가 되었습니다.

And this is a program that for 31 years

이 프로그램은 31년동안

has made this monthly pilgrimage to a spot called Station ALOHA.

스테이션 ALOHA라는 곳을 매달 순례했습니다.

It's in the middle of the Pacific Ocean,

태평양 한가운데에,

in the center of this vast, swirling system of currents

이 거대한 소용돌이 해류의 중심을

that we call the North Pacific Subtropical Gyre.

북태평양 환류라고 부르는 곳에.

It's our largest ocean ecosystem.

가장 큰 해양 생태계입니다.

It's four times the size of the Amazon rain forest.

아마존 열대우림의 4배나 되는 크기입니다.

It is warm, in a good way.

따뜻한 장소입니다. 좋은 의미로요.

It is blue water,

푸른 바다입니다.

it's absolutely the type of place you want to dive in and swim.

여러분이 수영하고 싶을만한 아름다운 바다죠.

You cannot do that off of research boats,

하지만 연구용 보트에서는 다이빙 할 수 없습니다.

because, you know, sharks. Google it.

왜냐하면 상어 때문이죠. 구글 검색해 보세요.

(Laughter)

(웃음)

This is a beautiful place.

매우 아름다운 장소입니다.

And here, since October of 1988,

그리고 1988년 10월부터

generations of researchers have made these monthly pilgrimages.

여러 세대의 연구자들이 매월 이곳으로 순례했습니다.

We study the biology, the chemistry, the physics of the open ocean.

저희는 바다의 생물학, 화학, 물리학을 연구합니다.

We've measured the temperature from the surface to the seafloor.

수면에서부터 해저까지의 기온을 측정했습니다.

We've tracked the currents, traced the waves.

해류와 파도를 추적해왔습니다.

People have discovered new organisms here.

사람들은 이곳에서 새로운 생명체를 발견했습니다.

People have created vast genomic libraries

사람들은 이곳에서 게놈 라이브러리를 만들어

that have revolutionized

해양 미생물의 다양성에 대한

what we think about the diversity of marine microorganisms.

새로운 발견을 일구어냈습니다.

It's not just a place of discovery,

이곳은 단순히 발견의 장소만이 아니었지만

but the important part about time series

시계열의 중요한 목적 중 하나는

are that they provide us a sense of history,

우리에게 역사적인 감각을 갖게 해준다는 겁니다.

a sense of context.

연구의 맥락이 되어주는 거죠.

And in 30 years of data,

그리고 30년간의 데이터를 통해

it's allowed us to separate the seasonal change

저희는 계절의 변화와

and see the emergence of humanity's fingerprints

인간이 자연에 끼친 영향 때문에 생긴 현상들을

on the natural world.

분리 할 수 있었습니다.

There's another iconic time series in Hawaii,

하와이에는 또 다른 시계열이 있습니다.

and that is the Keeling Curve.

"킬링 곡선"이라고 불리죠.

I hope you have all seen this.

여러분이 모두 이 그래프를 봤었다면 좋겠습니다.

This time series has documented the rapid increase in carbon dioxide

이 시계열은 대기에 있는 이산화탄소 비율이

in the atmosphere.

급격하게 증가했음을 보여주고 있습니다.

It's not just the number, it's the rate of increase.

단순한 수치가 아니라, 증가한 비율입니다.

The rate of carbon dioxide increase in our atmosphere

대기 중 이산화탄소 농도의 증가 비율은

is unprecedented for our planet.

지구에서 전례가 없는 일입니다.

And that has consequences for our oceans.

그리고 이건 바다에도 영향을 미치죠.

In fact, oceans absorb about 90 percent of the heat that's generated

사실, 바다는 온실가스로 인해 배출 된

by greenhouse gas emissions

열 90퍼센트 정도를 흡수하고

and about 40 percent of the carbon dioxide.

40%의 이산화탄소를 흡수합니다.

And we have been able to measure that at Station ALOHA.

그리고 스테이션 ALOHA에서 저희는 이를 측정할 수 있었습니다.

Each one of these dots is a cruise.

각각의 점들을 이으면 선이 됩니다.

It represents people's lives over 30 years trying to make these measurements,

과학자들은 이걸 측정하기 위해 30년를 바쳤고,

and it took 30 years to be able to see this.

이렇게 볼 수 있게 되기까지 30년이 걸렸습니다.

CO2 rises in the atmosphere,

대기 중 이산화탄소 농도가 높아지면,

CO2 rises in the ocean.

수중 이산화탄소 농도도 높아집니다.

That's the red line.

이건 빨간색 선입니다.

A consequence of that

이 결과로

is a fundamental change in the chemistry of seawater,

바닷물의 화학 성분에 큰 변화가 생겼습니다.

a decline in pH --

ph농도의 감소입니다.

pH is on a log scale,

pH는 로그 수치로 변환되었습니다.

here's your blue line.

여기 파란색 선이죠.

So we've seen a 30 percent decline in pH in the surface ocean

그래서 저희는 이 시계열을 통해 바다 표면 pH 농도가

in this time series.

30% 감소했음을 알 수 있습니다.

Now that has impacts for organisms that need to feed, build shells,

이는 먹고, 껍데기를 지어야 하는 유기체에 영향을 미치고

that changes growth rates, metabolic interactions,

성장률과 신진대사에도 영향을 미치죠.

and it doesn't just impact plankton --

플랑크톤 뿐만이 아닙니다.

it impacts ecosystems as large as coral reefs.

산호초와 같이 큰 생태계에도 영향을 줍니다.

Now one of the things we've been able to show in this time series

이 시계열을 통해 알 수 있는 또 다른 점은

is this is just skimming the surface.

표면층만 봤을 때 이렇다는 겁니다.

Increases in CO2 and a decline in pH

이산화탄소 농도의 상승과 pH농도의 감소는

are measured over the top 500 meters of the water column.

전체 수심에서 상위 500m만을 측정한 수치입니다.

I really find that to be profound.

저는 이 사실이 아주 중요하다고 생각합니다.

This is genuinely one of the most remote places on our planet,

우리 지구에서 가장 외진 장소 중의 하나임에도 불구하고

and we've impacted the top 500 meters of the water column.

수심 500미터까지 영향을 미쳤다는 것이죠.

Now, these two things --

자, 이 두 가지 현상--

harmful algal blooms, ocean acidification --

해로운 녹조 현상과 해양 산성화,

that's not all, of course.

이 두 가지가 끝은 아닙니다.

You've heard of the rest:

여러분은 다른 현상도 들어보셨을 겁니다.

sea-level rise, eutrophication, melting of the polar ice caps,

해수면 상승, 부영양화, 극지방 만년설의 융해,

expansion of oxygen minimum zones, pollution, loss of biodiversity,

산소극소대역의 팽창, 오염, 생물 다양성의 손실,

overfishing.

남획까지도요.

It's hard for me to get a grad student --

같이 연구할 대학원생을 찾기 힘듭니다.

you can see this pitch is a difficult one, right?

왜 힘든 일인지 아시겠죠?

(Laughter)

(웃음)

(Sighs)

(한숨)

Again, I think these systems, these microbial ecosystems,

다시 말하지만, 저는 이 미생물 생태계가

are immensely resilient.

무한한 자생력이 있다고 생각합니다.

We just cannot go too far down this path.

이대로 방치할 수는 없습니다.

I personally believe that sustained observation of our oceans and our planet

저는 개인적으로 우리의 바다와 지구를 지속적으로 관찰하는 것이

is the moral imperative for our generation of scientists.

우리 세대의 과학자들에게 주어진 도덕적 의무라고 생각합니다.

We are bearing witness

우리는 자연계에 행해지는

to the changes that are being inflicted upon our natural communities,

수많은 변화들의 살아있는 증인입니다.

and by doing so,

그렇기 때문에

it provides us the opportunity to adapt and enact global change,

우리에게는 전 세계적인 변화를 이끌어 낼 기회가 주어진 것입니다.

if we're willing.

의지만 있다면요.

So the solutions to these problems are multitiered.

이 문제에 대한 해결방법에는 다양한 접근이 필요합니다.

It involves a portfolio of solutions,

여러 가지 해결책과

local change,

지역적인 변화가 필요하죠.

but all the way up to voting for people who will protect our environment

또, 환경 보호를 해 줄 사람들에게 투표하는

on a global scale.

세계적인 움직임도요.

(Applause)

(박수)

Let's bring it back to the love.

사랑이라는 주제로 되돌아가 봅시다.

(Laughter)

(웃음)

Microbes matter.

미생물들은 중요합니다.

These organisms are small,

이 개체들은 작고,

abundant, ancient,

그 수가 많으며, 오래되었고,

and they are critical to sustaining our population and our planet.

우리 지구와 후손을 지키기 위해 꼭 필요한 존재들입니다.

Yet we are on track to double our carbon dioxide emissions

하지만 이대로 산다면 50년 후에는 탄소 배출량이

in the next 50 years,

두 배가 될 것입니다.

so the analogy that I use for that

이를 나타내기 위해 제가 자주 드는 에는

is like we are eating like we're still in our 20s,

우리가 마치 아직 20대인 것처럼 마구 먹어댄다는 겁니다.

assuming there will be no consequences --

이에 대한 아무런 악영향이 따르지 않을 것처럼요.

but I'm a woman in her 40s,

하지만 저는 40대의 여성입니다.

I know there are consequences for my fuel consumption. Right?

그래서 저는 과식의 후폭풍을 잘 알고 있죠.

(Laughter)

(웃음)

These oceans are very much alive.

바다도 생명이 있습니다.

These ecosystems have not collapsed.

이 생태계는 아직 붕괴되지 않았습니다.

Well, except for the Arctic, we can talk about that.

하지만 북극을 제외하고요. 북극에 대해선 할 말이 좀 있네요.

(Laughter)

(웃음)

But the sustained observations that I've shared with you today,

하지만 제가 오늘 여러분에게 보여드린 자료들,

the work of generations of scientists,

여러 세대의 과학자들이 관측한 자료들에 따르면

are pointing us to take better care of our oceans

우리는 바다를 더 보호해야 하고

and to nurture the microbes that sustain us.

우리를 보호해 주는 미생물들을 돌보아야 합니다.

And on that note,

그리고 여기서

I want to end with a quote from one of my heroes,

제 영웅 중 한 명인 제인 루브첸코를 인용하겠습니다.

Jane Lubchenco.

And this slide is appropriate.

이 슬라이드가 적절하네요.

Jane has said that the oceans are not too big to fail,

제인은 우리의 바다가 고장날 만큼 크지는 않고,

nor are they too big to fix,

고칠 만큼 크지도 않지만,

but the oceans are too big to ignore.

무시하기에는 너무 크다고 말했습니다.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)