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희귀종을 연구하는 것은 쉽지 않다. 희귀종이 드물고 멀리 떨어져 있을 때는 찾기 어려울 수 있다. 멸종 위기에 처한 작은 이빨 톱상어(smalltooth sawfish)의 경우가 그렇다. NOAA Fisheries와 파트너는 15년 이상 톱상어를 연구해 왔으며, 매 조사 시즌마다 톱상어에 대해 더 많이 알아가고 있다. 이제 우리는 변화하는 기후 속에서 톱상어의 분포가 어떻게 변화할 가능성이 있는지 연구할 방법을 준비하고 있다.

우리는 몇몇 장소에서만 개체군을 모니터링할 수 있다. 그래서 우리 팀은 Havenworth Coastal Conservation과 Florida International University의 과학자들과 함께 톱상어가 어디에 살고 있을지 예측하는 새로운 공간 모델을 개발했다. 이를 통해 샘플링된 주요 환경적 특성을 기반으로 조사 구역 이외의 잠재적 서식지를 식별하는 데 도움이 될 것이다.

연구 "어린 작은 이빨 톱상어 서식지의 예측 모델링: 보존을 위한 과제와 기회(Predictive modeling of juvenile smalltooth sawfish habitats: challenges and opportunities for conservation)"는 2025년 1월 21일 저널 Ecology and Evolution에 게재되었다.

< 톱상어 서식지의 핵심 요소 식별 >

어린 작은 이빨 톱상어의 발생에 영향을 미치는 핵심 서식지 특징을 식별하기 위해 우리는 발견 장소의 환경 데이터(물과 맹그로브 나무 속성 포함)와 관련하여 장기 톱상어 풍부도 데이터를 평가했다. 다행히도 장기 조사 노력을 통해 톱상어 풍부도와 서식지 특성에 대한 방대하고 귀중한 데이터 세트를 생성했다.

톱상어를 만나면 다음을 포함한 주변 환경 속성을 측정한다:

- 맹그로브 가지가 우거진 정도

- 맹그로브 뿌리 밀도

- 물 온도

- 물 염도

- 물 깊이

- 바닥 기질

공동 저자인 Florida International University의 Simon Dedman은 "모델은 공급받는 데이터만큼만 좋은 성능을 낼 수 있습니다."라고 말했다. "우리는 이 종의 주요 서식지 특징을 알게 되어 기쁘고, 데이터 공유의 지속적인 개선으로 이런 종류의 분석을 더 쉽게 할 수 있고, 종을 더 빨리 보호하는 것이 쉬워질 것이라고 낙관하고 있습니다.“

< 톱상어 분포 예측 >

우리는 공간 모델링 결과를 사용하여 장기 샘플링 영역 밖에서 어린 톱상어가 어디에 살고 있을지 예측했다. 예측은 조사에서 톱상어 존재 및 풍부도와 가장 강력하게 연관된 특정 서식지 특징이 있는 지역을 기반으로 했다.

10년 이상의 데이터를 분석한 결과, 어린 톱상어는 울창한 맹그로브 뿌리가 있는 매우 얕고 따뜻하며 염분이 많은 물에 크게 의존한다는 것을 발견했다.

이러한 특징을 사용하여 모델은 현재 모니터링하는 지역을 넘어 일관된 톱상어의 존재를 성공적으로 예측했다. 여기에는 Ten Thousand Islands 국립 야생동물보호구역(National Wildlife Refuge)와 Everglades 국립공원(National Park) 내의 추가 지역이 포함된다. 공원 내에 많은 샘플 사이트가 있지만, 모델은 이전에 샘플링한 적이 없거나 샘플링 노력이 매우 제한적인 새로운 장소를 식별했다.

"우리는 이미 Everglades 국립공원과 Ten Thousand Islands 국립 야생동물보호구역이 어린 톱상어의 중요한 보육 서식지라는 것을 알고 있지만, 우리의 샘플링 노력에는 한계가 있습니다."라고 연구의 주저자인 Andrea Kroetz가 말했다. "이 모델은 아직 샘플링 하지 못한 이 중요 서식지 내의 다른 지역에도 어린 톱상어가 존재할 가능성이 매우 높다는 추가 증거를 제공하며, 이는 이 종에 대한 향후 샘플링 및 모니터링 노력에 도움이 될 것입니다."

모델 도메인은 2009년에 어린 개체군이 성체 개체군으로 성장하도록 지정된 두 개의 기존 중요 서식지 단위 중 하나를 포함했다. 고해상도 해안 환경 데이터가 부족하여 이 지역 외부의 톱상어 존재를 예측할 수 없었다.

이제 어린 톱상어 서식지에 가장 중요한 환경적 특성이 무엇인지 알았으므로 다른 중요한 장소를 식별하는 데 필요한 데이터가 무엇인지 알게 되었다. 고해상도 환경 데이터를 사용하면 이 모델은 우리의 샘플링 세계를 넘어 작은 톱상어의 서식지를 예측하는 강력한 도구가 될 수 있다. 또한 지정된 중요 서식지 단위 외부에 톱상어 서식지가 존재하는지 예측할 수 있다.

< 회복을 지원하는 건강한 서식지 >

작은 이빨 톱상어에 대한 주요 위협은 서식지 상실과 어업에서의 부수어획이다. 어린 톱상어는 특히 붉은 맹그로브와 같은 식물로 둘러싸인 얕은 하구 서식지를 보육 지역으로 삼는다. 미국 남동부의 해안 개발로 인해 이 서식지의 많은 부분이 변화하거나 파괴되었다. 이러한 지역, 특히 Charlotte Harbor Estuary Unit의 지속적인 개발은 생존 가능한 보육 서식지를 위협하고 톱상어 개체수 증가를 제한할 수 있다.

이러한 결과는 톱상어 회복을 지원하기 위한 보존 조치를 알리는 데 사용할 수 있는 정보를 제공한다. 기후 변화가 해양 생태계에 계속 영향을 미치면서, 위협받고 멸종 위기에 처한 종의 특정 환경적 선호도를 이해하는 것이 점점 더 중요해지고 있다. 해안 개발 및 오염과 같은 압력에 취약한 지역에서 특히 맹그로브 서식지를 보호하는 것은 톱상어 회복에 중요하다. 이러한 서식지는 보호 및 복원을 위해 우선시되어야 한다.

이 출판물은 Havenworth Coastal Conservation의 Andrea Kroetz 박사가 주도했으며 NOAA Fisheries와 Florida International University의 연구자들이 참여했다.

[출처] NOAA Fisheries 2025/01/22

[원문]

https://www.fisheries.noaa.gov/feature-story/predicting-sawfish-habitat-changing-environment