생물음이 들려주는 생태계 건강의 신호
1. 서론
해양은 시각적으로는 광활하고 조용해 보이지만, 실제로는 수많은 생물과 물리적 과정이 만들어내는 소리로 가득 차 있다.
이러한 수중 사운드스케이프(underwater soundscape) 는 파도, 조류, 어류, 갑각류, 포유류 등 다양한 요인의 상호작용으로 형성된다.
최근 해양생태학에서는 사운드스케이프를 단순한 배경음이 아닌 생물다양성(biodiversity)과 생태계 기능을 반영하는 지표로 인식하고 있다.
사운드스케이프의 구성과 복잡도는 해양 생물의 존재, 군집 구조, 계절적 변화, 심지어 서식지의 건강 상태까지 반영한다.
따라서 “소리를 분석하면 생태계를 본다”는 개념이 새롭게 주목받고 있으며,
이 글은 수중 사운드스케이프가 해양 생물 다양성과 어떤 상관관계를 가지는지를 이론적·실증적으로 고찰한다.
2. 개념적 배경 ― 사운드스케이프의 구성 요소
사운드스케이프는 일반적으로 세 가지 구성 요소로 나뉜다.
- Biophony (생물음) — 어류, 갑각류, 해양 포유류 등 생물이 내는 소리
- Geophony (자연물리음) — 파도, 비, 조류, 해류, 빙하 붕괴음 등 물리적 요인
- Anthrophony (인공소음) — 선박, 해저 공사, 군사용 소나 등 인간 활동
이 중 biophony의 복잡도와 밀도는 생물 다양성의 핵심 지표로 여겨진다.
즉, 생물 활동이 활발하고 종 구성이 풍부한 지역일수록 다양한 주파수 대역의 소리가 공존하며,
사운드의 리듬과 패턴이 복잡해진다. 반대로 생물 밀도가 낮은 지역은 단조롭고 반복적인 음향 신호만이 감지된다.
3. 연구 사례 ― 생물 다양성과 사운드 복잡도의 연관성
3.1 산호초 생태계의 음향 다양성
산호초는 해양에서 가장 소리의 다양성이 높은 생태계로,
새우의 클릭음, 어류의 울음소리, 산호의 미세한 방출음이 어우러져 독특한 음향 환경을 만든다.
연구에 따르면, 건강한 산호초에서는 주파수 대역이 넓고 신호 간 간섭이 적으며,
서식 어류의 개체 수가 많을수록 사운드 강도와 주파수 복잡도가 높게 나타났다.
반면, 백화(bleaching)나 인간 활동으로 훼손된 산호초 지역은
생물의 감소와 함께 저주파 중심의 단조로운 음향 패턴을 보였다.
이는 사운드스케이프 분석이 생태계의 건강도를 진단하는 유효한 비침습적 방법임을 보여준다.
3.2 해초밭 및 연안 서식지 연구
연안 해초밭(seagrass meadow)은 해양 생물의 산란장으로 기능한다.
이 지역의 사운드스케이프 분석 결과, 어류 산란기(Spawning Season)에 특정 주파수(400–800 Hz)에서
주기적 음향 패턴이 나타나며, 이 대역의 강도 변화가 개체군 밀도와 높은 상관관계를 보였다.
즉, 소리를 분석함으로써 실제 생물량 변화를 예측할 수 있다는 것이다.
4. 작용 기전 ― 왜 소리와 생물 다양성은 연결되는가
4.1 음향 생태적 상호작용
소리는 해양 생물 간 의사소통의 주요 매개체로,
짝짓기, 포식자 회피, 사회적 집단 형성 등 다양한 행동에 관여한다.
따라서 생물 다양성이 높을수록 소리의 양적 증가뿐 아니라 질적 다양성(주파수·리듬·패턴의 복잡도) 이 함께 나타난다.
4.2 먹이망과 소리의 순환
먹이사슬의 상위 단계에 있는 종이 감소하면, 하위 생물군의 행동 패턴도 변하며
결과적으로 음향 패턴 전체가 달라진다.
예를 들어 포식 어류의 감소는 새우나 작은 어류의 소리 빈도를 변화시키며,
이는 사운드스케이프의 구조적 변동으로 이어진다.
즉, 소리는 생태계 먹이망의 미묘한 균형을 반영하는 지표다.
5. 사운드스케이프 기반 생태 모니터링의 가치
5.1 비침습적 관찰 도구
기존 생태조사 방식(잠수 조사, 어획 조사)은 비용이 높고 시간·기상 조건의 제약을 받는다.
반면, 수중 마이크로폰(하이드로폰)을 활용한 사운드스케이프 분석은
장기간 자동화된 데이터 수집이 가능하며, 서식지 교란 없이 지속적 생태 모니터링을 수행할 수 있다.
5.2 AI·머신러닝 기반 분석
최근에는 AI 알고리즘을 통해 주파수 패턴과 생물종의 음향 특징을 자동 분류하는 기술이 발전하고 있다.
이를 활용하면 해양 생물의 존재 여부, 행동 시점, 군집 규모 등을 실시간으로 파악할 수 있어
해양 보전정책 및 어류 관리 계획에 직접 활용 가능하다.
6. 생태학적 함의 ― 소리로 보는 해양 건강
사운드스케이프는 단순히 ‘소리의 총합’이 아니라,
해양 생태계의 복잡성과 안정성을 반영하는 청각적 지문(acoustic fingerprint) 이다.
즉, 건강한 바다는 조화로운 소리의 리듬과 다양성을 지닌다.
반대로 조용하거나 단조로운 바다는 생명 활동이 줄어든 상태,
혹은 인공소음이 지배하는 비정상적 환경일 가능성이 크다.
따라서 수중 소리의 분석은 단순한 모니터링을 넘어
해양 복원의 척도, 생태계 건강 평가 도구, 생물다양성 보전의 지표로서 중요한 역할을 수행한다.
7. 결론
해양 생물 다양성과 사운드스케이프는 밀접하게 연결되어 있다.
소리는 생물의 존재와 상호작용을 반영하며, 그 복잡도는 곧 생태계의 복원력과 건강성을 의미한다.
따라서 해양 관리의 패러다임은 시각 중심에서 청각 중심으로 이동해야 하며,
“소리로 듣는 생태계”는 미래의 해양 보전학이 나아가야 할 새로운 방향이다.