[전남인터넷신문]생태계 복원은 잃어버린 종을 복원하거나 식물의 식재 등의 눈에 보이는 복원이 주류를 이루고 있는데, 눈에 보이지 않은 미생물로 또한 중요하다. 미생물은 토양 황폐화와 지구 온난화 등의 문제에 영향을 미치는 등 생태계유지는 물론 복원과 관련성이 높은 존재이다.

영국 생태 및 수문학(水文学) 센터에 따르면 표토 1티스푼에는 약 10,000종의 미생물이 포함되어있는 것으로 나타났다. 토양 중에 있는 많은 미생물은 토양 비옥도 개선, 오염 물질 제거, 작물이 잘 자랄 수 있도록 탄소 저장 및 온실가스 조절에 중요한 역할을 한다.

우리 몸에는 수십조에 이르는 미생물이 살면서 우리의 건겅에 깊숙이 관여하는 것처럼 농업에서도 유익한 미생물은 식물 생장에 없어서는 안 되는 필수 요소인 만큼 유익한 미생물을 활용하기 위해 토성 개량, 유기질 사용, 농약 살포 금지 등 다양한 노력을 기울이고 있다.

토양 미생물은 중요한데, 유엔식량농업기구(FAO)에 따르면 농업, 공업, 도시용 토양의 부적절한 이용과 관리로 식량 생산에 필수적인 지구 토양의 33% 이상이 이미 노후화되고 있다고 밝혔다.

토양 문제를 해결하기 위해 유럽에서는 최근 무경운 재배와 합성 비료 사용 제로를 통해 토양을 복원하고 개량하면서 자연환경을 복원하는 것을 목표로 하는 재생 농업 등의 대처가 확산되고 있다.

이러한 상황에서 "소리"는 새로운 솔루션 중 하나가 될 가능성이 있다. 오스트레일리아 플린더스대학교(Flinders University) 미생물 생태학자인 제이크 로빈슨(Jake Robinson) 박사와 그의 동료들은 인간이 음악을 들으면서 에너지를 얻는 것처럼 토양의 미생물이 소리에 반응한다는 것을 발견했다.

연구진은 일반 티백을 퇴비 상자에 넣고 약 80dB의 고온 단조 음파에 14일 동안 하루 최대 8시간 동안 노출시킨 후 주변 소음 수준이 30dB 미만인 자극과 비교하여 음향 자극이 미생물과 유기물의 분해 능력에 영향을 미치는지 테스트했다. 그 결과 약 80dB 처리구에서는 유기물의 약이 0.5g 증가했고, 30dB 미만인 자극에서는 유기물의 양에 거의 변화가 없었다고 밝혔다.

또한, 식물 생장을 촉진하는 일반적인 곰팡이(Trichoderma harzianum conidia)를 페트리 접시에서 약 80dB의 단조로운 음파에 5일 동안 노출시킨 실험에서 곰팡이는 30dB 미만의 주변 소음 수준으로 자극된 대조군에 비해 약 5배 증가했다. 이것은 음향 자극이 토양 미생물의 성장에 영향을 미치고 기능을 촉진할 수 있음을 나타낸 결과이다.

기후 변화나 인간 활동으로 인해 토착 식물이 손실되면 토양 미생물이 완전히 회복되는 데 수십 년이 걸릴 수 있다. 그러나 토양 미생물이 활동적으로 자극될 수 있다면 식생 회복 과정을 가속화할 수 있다. 소리를 통해 미생물의 기능을 활성화하여 식물이 더 빨리 자랄 수 있도록 하고 더 많은 이산화탄소를 저장함으로써 지구 온난화 억제에 기여할 것으로 기대된다.

이 연구는 기후 변화 및 토양 황폐화와 같은 글로벌 문제를 해결하기 위해 소리를 사용할수 있는 가능성을 넓혔다. 그러나 다른 한편으로는 우리가 내뿜는 소리가 생태계에 미치는 부정적인 영향도 무시할 수 없다고 할 수 있어 소리의 관리와 활용의 중요성을 시사한다.

이른바 소음은 청력 상실, 스트레스, 고혈압 등 인간에게 악영향을 미치지만, 인간이 방출하는 소음이 야생동물에게 미치는 부정적 영향도 문제로 인식되고 있다. 야생동물은 이동, 먹이 찾기, 짝 찾기, 포식자 피하기와 같은 다양한 이유로 소리를 사용하나 소음은 이를 방해하고 생존 능력에 영향을 미칠 수 있다.

따라서 소리가 미생물에서부터 생태계와 주변 환경에 미치는 영향 등 다양한 관점에서 생태계 보존과 농업에 유익하게 사용될 수 있도록 깊이 있는 연구와 활용이 되길 기대한다.

[자료 출처]

Jake M. Robinson, Christian Cando-Dumancela, Martin F. Breed. 2024. Acoustic stimulation enhances soil fungal biomass and activity of plant growth-promoting fungi.  BioRxiv doi: https://doi.org/10.1101/2024.01.11.575298

音が微生物を元気にする？土壌再生の最新研究(https://ideasforgood.jp/2024/03/18/squiggly-white-lines-2/)