하천개발 후 그 많던 물고기는 어디 갔을까?
매해 여름마다 강가에서 낚시하면서 물고기와 다양한 민물생물들에게 많은 관심을 갖게 됐다. 강원도, 충청도 근처 여러 강가에서 쉬리, 누치, 메기, 산천어, 피라미, 모래무지, 빙어 등 다양한 물고기를 잡으면서 이 생물들의 습성, 먹이, 사는 곳, 낚시방법 등에 대한 많은 지식을 얻게 됐고, 우리나라의 아름다운 민물고기들에 대해 관심을 갖게 됐다.
어느 해 여름, 낚시를 하던 중 강 상류 부근에서 다리신축과 제방공사를 하는 것을 보았다. 포클레인이 와서 공사를 하고 있었고 시끄러운 소음을 내며 시멘트로 제방을 쌓고 있었다. 다리 공사 후 물고기의 주 서식지인 수초지가 매몰돼 다음 해 여름, 다시 낚시를 하러 갔을 때에는 물고기가 사라지고 그 수도 줄었다. 서식어종도 꺽지에서 누치와 참마자 등으로 바뀌어 있었다. 불현듯 이런 궁금증이 생겼다.
‘강가에 그렇게 많았던 물고기들은 다 어디로 갔을까?’, ‘수초와 돌 틈에 있었던 꺽지는 어디로 사라졌을까?’, ‘하천개발이 민물 생태계에 어떤 영향을 준 걸까?’, ‘민물생물들을 보호할 수 있는 친환경 개발법은 무엇일까?’
이러한 궁금증을 해결하기 위해 먼저 어류의 생태에 대해 알아봤다. 어류는 아주 먼 거리에서도 소리를 들을 수 있도록 청각이 매우 발달했다. 물고기 청각기관으로는 머리뼈 속에 귀가 한 쌍 있다. 귀는 내이뿐이며 얇은 막으로 되어 있는 주머니 모양이라고 한다. 내이에는 세반고리관이 있어서 몸의 회전을 감지할 뿐 아니라 경골어류의 내이에 있는 탄산칼슘 덩어리인 이석으로 중력의 변화나 직선적인 가속도를 감지할 수도 있다. 또한 물고기는 옆줄이 있어서 물속의 진동에 민감하게 반응할 수 있다. 옆줄은 튜브처럼 생긴 일련의 도관으로 구성되어 있는데 물고기 피부에 있다. 물속 진동은 피부에 있는 구멍을 통해 도관으로 들어와 도관 속 감각기관으로 전달된다고 한다.
감각기관은 신경을 통해 뇌와 연결돼 있어서 물고기는 청각을 통해 먹이를 찾는다. 뿐만 아니라 적으로부터 피할 수 있게 도와주며 같은 종의 물고기와는 소리를 교환해 의사소통할 수도 있다고 한다.

수질을 오염시키는 요소들
다음으로 수질오염에 대해 알아봤다. 자연 상태의 물에는 생물에게 필요한 양의 산소와 무기질이 녹아있고 독성물질이 거의 없다. 그러나 어느 정도의 오염물질이 흘러들 경우가 있다. 이럴 때 자연 상태의 물은 스스로 깨끗해지는 자정 능력이 있어 심각한 문제가 일어나지는 않는다. 하지만 일정 수준 이상의 오염물질은 자정 능력을 초과해 강, 호수, 바다를 크게 오염시킨다.
오염물질 대부분은 생활하수, 농·축산폐수, 산업폐수다. 그중에서도 수질을 오염시키는 주범은 전체 오염물질의 70%에 달하는 생활하수다.
또 위에서 언급한 강의 제방공사나 강의 직강화는 구불구불한 강을 직선화하고 강변을 시멘트로 포장하는 것을 말하는데 이는 홍수기에 불어난 물을 빨리 하류로 흘러가도록 해 홍수에 대비하고 최대 지대를 추구한다는 목적 때문에 행해진다. 살아있는 자연 하천을 죽은 인공수로로 만들어 버리는 것이다. 유속이 빨라지면서 강가모래, 수초, 습지 등이 파손되며 하천생태계를 심각하게 파괴하는 것이다.
이러한 문제의식을 바탕으로 습지 생태계의 보존에 대해 알아보았다.
다양한 생태계 중에서 습지 생태계는 여러 무척추동물과 곤충, 패각류, 갑각류, 양서류, 파충류, 어류, 조류, 포유류 등 많은 생물의 서식지다. 특히 오염 물질을 정화하고 홍수와 가뭄을 조절하는 역할을 하기 때문에 생태적으로 보존 가치가 매우 큰 것으로 알려져 있다. 이와 관련해 우리나라는 습지 생태계를 보존하기 위해 매년 2월 2일을 습지의 날로 지정하고 있다.

1971년 12월, 이란에서 맺어진 람사르 협약은 습지의 중요성을 인식하고 보존하기 위한 최초의 국제협약이다. 2008년에는 세계 158개국이 가입했으며, 2008년 10월 28일부터 11월 4일까지 우리나라에서 환경 올림픽이라고 불리는 ‘제10차 람사르 협약 당사국 총회’가 열렸다. 현재 우리나라의 대암산 용늪, 우포늪, 신안장도 산지 습지, 순천만 보성벌교 갯벌 등의 습지가 람사르 습지로 등록돼 있다.

하천개발이 생태계에 미치는 영향 탐구
하천개발이 생태계에 미치는 영향에 대해 탐구한 후 학생들과 함께 다양한 실험을 해보기로 했다.
먼저 소음, 시멘트, 폐수, 고인 물 실험에 사용하기 위해 참붕어와 다슬기를 강원도 강가에서 통발을 이용해 직접 채집했다. 이동 중에는 이들을 비닐봉지에 넣고 아이스박스에 담아 가져왔다. 어항에 여과기를 설치해 산소와 먹이를 공급해주고 물도 자주 갈아 주었다. 그 외에 비커, 스포이트, 소음측정기, 스테인리스 쟁반, 시멘트, 자석 교반기, 마그네틱 바 등 각종 실험기구를 준비하고 생활폐수는 쉽게 얻을 수 있는 음식물 쓰레기 즙에서 받은 액체를 사용했다. 서식지 파괴 실험에 사용할 송사리, 왜매치, 생이새우, 게아재비, 수초는 실험시기가 겨울이어서 직접 채집할 수 없었던 관계로 수족관에서 구입했다.
탐구과정을 설계할 때는 모든 실험결과에 대조군이 될 수 있도록 표준 모델을 만들어 보관해 각 실험결과와 비교해 관찰했다. 같은 조건에 민물 생물을 넣고 소음을 듣지 않게 하고, 3일마다 물을 갈아주고 매일 일정량씩 사료를 줘 건강한 상태를 유지했다.
 
다음은 세부 관찰 내용이다.
·소음 실험 : 큰 돌과 물이 들어 있는 플라스틱 통에 각각 물고기 1마리, 다슬기 1마리씩을 넣고 망치로 200회씩 돌을 두드려 이를 소음 측정기로 측정했다. 먼저 강한 소음은 평균 84dBA로 200회 실시하고 약한 소음은 평균 70dBA로 200회 실시하며, 외부 소음은 스테인리스 쟁반을 망치로 쳐서 평균 88dBA로 200회 실시했다. 생물들의 즉각적인 반응이 없었으므로 각각 500㎖ 비커 3개에 300㎖ 물을 채운 후 생물들을 넣어 두고 관찰했다.

·시멘트 실험 : 500㎖ 비커 2개에 물 300㎖씩을 넣고 많은 양의 시멘트(1.25g)와 적은 양의 시멘트(0.3g)를 넣어 자석교반기로 섞은 후 각각 물고기 1마리, 다슬기 1마리씩을 넣고 관찰했다.

·폐수 실험 : 500㎖ 비커 2개에 각각 물 300㎖와 물고기 1마리, 다슬기 1마리씩을 넣은 후, 음식물 쓰레기 즙을 폐수로 사용해 많은 양의 폐수(50방울)와 적은 양의 폐수(10방울)를 스포이트로 넣고 섞은 후 관찰했다.

·고인 물 실험 : 500㎖ 비커 3개에 물 300㎖를 넣고 각각 물고기 1마리, 다슬기 1마리씩 넣어 A비커는 표준 모델로 3일마다, B비커는 일주일마다 물을 갈아주고, C비커는 물을 갈아주지 않고 관찰했다.

·서식지 파괴 실험 : 2L 투명한 페트병 3개에 각각 모래 10㎝를 넣고 수초 1포기씩을 심었다. 그리고 물을 7㎝ 정도 넣었다. 각 병에 송사리 1마리, 왜매치 1마리, 생이새우 1마리, 게아재비 1마리, 다슬기 1마리씩을 넣어 표준 모델은 잘 보관하고 A병은 위 아래로 뒤집기 10회, B병은 위 아래로 뒤집기 30회를 실시한 후 관찰했다.

실험·탐구결과 및 결론

[자세한 내용은 월간 새교육에 있습니다]