극지과학 시리즈는 남극과 북극의 육지와 바다, 대기는 물론 생태계와 관련된 모든 현상과 원리를 알기 쉽고 깊이 있게 전달한다. 이 책에서는 동토의 생물들이 혹독한 추위와 매서운 바람을 어떻게 이겨내는지 살펴보고, 점점 녹고 있는 동토가 우리의 생태계에 어떤 영향을 미칠지 알아본다.

저자 : 이유경

북극 생물과 생태계를 연구하며, 사랑하는 아이들과 이야기 나누는 시간이 가장 행복한 아줌마 과학자이다. 초등학교 때 동네 친구들과 뒷동산에서 자주 놀며 자연과 친해졌고, 중학교 1학년 때 과학선생님의 일방적인 결정으로 들어가게 된 과학반에서 과학에 흥미를 갖게 되었으며, 고등학교 2학년 때 과학경시대회 생물학 분야 출전자로 낙점받은 것을 계기로 생물학을 전공하기로 결정했다. 서울대는 생물학과가 동물학, 미생물학, 식물학으로 구분되어 있어 입시원서를 낼 때 고민하다가 제일 무난해 보이는 식물학과에 들어갔다. 여기서 바다 속 생물인 홍조류와 사랑에 빠져 『홍조류의 성분화』를 분자세포생물학으로 연구하여 박사학위를 받았다.   포항공대에서 홍조류를 좀 더 연구하다가 한국해양연구원(현재 KIOST)에 자리 잡으면서, 키우는 데 두 달씩이나 걸리는 첫사랑 홍조류와 이별하고, 접종한 지 이틀이면 충분히 자라는 해양 박테리아를 연구하기 시작했다. 2003년 북극다산과학기지를 방문하여 단백질분해효소를 만드는 북극 박테리아를 우리나라에서 최초로 분리하였고, 2004년 KIOST 부설 극지연구소가 설립될 때 과감히 (사실은 얼떨결에) 극지연구소로 옮겼다. 북극에서 새로운 박테리아를 발견하여 다산과학기지의 이름을 딴 『다사니아』라는 속(genus)을 새로 만들기도 했다. 2010년부터 거의 매년 여름이면 북극에 들어가 기후변화가 북극 생태계에 어떤 영향을 주고 있는지 연구하고 있으며, 알래스카 카운실과 그린란드 자켄버그에 우리나라 과학자로는 첫 발을 디디기도 하였다. 우리나라 정부를 대표하여 북극이사회 『북극 모니터링 및 평가 프로그램』 회의에 참석하고 있고, 『국제동토협회』 한국대표, 『북극과학위원회』 실행위원으로도 활동하며 우리나라 과학외교에 한 몫을 하고 있다.   함께 지은 책으로 『북극 툰드라에 피는 꽃』, 『아라온호 극지 대탐험』, 『우주에서 만난 지구인』이 있고, 『세상에서 가장 재미있는 남극지도』를 감수했다. 북극 연구 경험을 살려 앞으로 우주에 생물이 살고 있는지 연구하고 싶어 오늘도 우주를 기웃거리고 있다.  

저자 : 정지영

극지연구소 선임연구원. 미국 오하이오주립대에서 토양학 연구로 박사학위를 받았다. 현재 극지토양유기물의 특성, 극지 생물과 토양 환경의 관계, 기후변화가 극지의 토양생태계에 미치는 영향을 연구하고 있다.

들어가는 글
1장 땅속까지 얼어붙은 툰드라
동토, 툰드라, 타이가 그리고 북극
<박스1> 북극의 하얀 밤, 백야
조금씩 올라가는 툰드라의 온도
<박스2> 영구동토층의 온도는 어떻게 측정할까?
얼음이 땅의 모양을 결정한다
2장 혹독한 추위를 이기고 살아내다
조촐한 툰드라 동물 가족
사람보다 빠른 북극곰과 사향소
순록과 순록이끼
<박스3> 식물은 아니지만 광합성을 하는 지의류
3장 툰드라를 떠날 수 없는 이들
미생물, 툰드라의 진짜 주인
툰드라에도 꽃은 핀다
툰드라 식물은 변신중
<박스4> 북극에 대한 모든 것, 북극 N

4장 툰드라가 사라진다
먹이사슬의 고리가 끊어지다
툰드라를 버텨내다
동토가 녹으면 도대체 무슨 일이 일어날까?
<박스4> 툰드라에서 우리가 하는 연구

부록 - 툰드라에서 우리가 겪은 일들
마치는 글
용어설명
참고문헌
그림출처 및 저작권
더 읽으면 좋은 자료들
툰드라에 사는 생물 목록
찾아보기

땅속까지 얼어 있는 북극에는 어떤 생물이 살고 있을까?
눈보라가 휘몰아치는 북극 동토에서 북극곰은 어떻게 추위를 이겨낼까?
동토가 녹아 툰드라가 사라지면, 북극에는 도대체 무슨 일이 일어날까?

동토가 녹고 있다. 북극의 기온이 조금씩 오르기 때문이다. 툰드라 역시 그 영향을 피할 수 없다. 식물의 종류가 달라지고, 동물의 먹이그물이 바뀌고 있다. 추위를 견디고 바람을 버텨내던 식물과 동물들이, 날씨가 따뜻해지면 어떻게 바뀔까?
툰드라의 기온이 오르면 북극보다 낮은 위도에서 살던 식물과 동물들이 점점 위로 올라올 것이라고 한다. 이렇게 동토가 점점 녹으면, 우리에게는 초원이 더 생기는 걸까, 아니면 기후의 균형을 유지하던 한 축이 사라져버리는 걸까? 이 책에서는 동토의 생물들이 혹독한 추위와 매서운 바람을 어떻게 이겨내는지 살펴보고, 점점 녹고 있는 동토가 우리의 생태계에 어떤 영향을 미칠지 알아본다.

“이 책에서는 툰드라는 어떤 곳인지, 툰드라에는 어떤 생물이 살고 있는지, 우리는 툰드라에서 어떤 연구를 하고 있는지 이야기할 것이다 ?????? 도대체 북극 툰드라는 어떤 곳이며 현재 어떤 변화가 일어나고 있는 것일까?”
_들어가는 글에서

# 북극 툰드라는 어떤 곳인가?
북극에는 나무가 없다. 우리가 일반적으로 북극이라고 알고 있는 북위 66도 이북 지역은 대부분이 바다고, 그렇지 않은 곳은 빙하로 덮여 있거나 땅이 있더라도 일년 내내 얼어 있기 때문이다. 나무가 자랄 수 없는 지리적 경계를 수목한계선이라고 한다. 북극의 경계는 바로 이 생태학적 수목한계선이다.
북극의 육지는 기온이 낮아 일년 내내 얼어있는 동토다. 하지만 이 동토도 여름에는 표면이 살짝 녹는다. 겨울에는 사방이 얼음이지만 여름이면 얼음이 녹아 물이 되고, 이 물이 겨울에 다시 얼면서 토양에는 얼음과 물의 순환이 일어난다. 그래서 이곳 북극에서는 다른 곳에서는 볼 수 없는 독특한 지형이 있다. 이곳이 바로 북극의 육지, 툰드라다.
북극 툰드라에 사는 동물은 많지 않다.
툰드라에 사는 많지 않은 동물 중 우리가 매체에서 자주 접해, 마치 친구처럼 느끼는 북극곰이 바로 이곳에 살고 있다. 북극곰은 느릿느릿 여유만만인 것 같아도, 1시간에 30킬로미터를 달릴 수 있는 아주 빠른 동물이다.
그리고 툰드라 초원의 풀을 먹소 사는 사향소도 있다. 사향소의 털은 보온 효과가 매우 좋다. 보온성 좋은 털이 체온이 바깥으로 전달되는 것을 막아, 등에 눈이 쌓여도 체온에 의해 녹지 않고 그대로 있을 정도이다. 산타클로스의 썰매를 끄는 순록도 빼놓을 수 없는 북극 주민이다.
북극 툰드라는 기온이 매우 낮고 바람이 많이 분다. 이곳에 사는 식물은 대사활동을 제대로 할 수 없어 키가 작다. 매서운 바람을 피해 땅에 바짝 붙어 자라기도 한다. 해를 볼 수 있는 시간이 짧아 태양의 움직임을 따라 움직이는 꽃도 있다. 자신의 몸 주위에 보송보송한 털을 만들어 차가운 바람이 들이치지 못하게 하는 식물도 있다. 툰드라의 식물들은 이렇게 다양한 방법으로 추위와 바람을 견디며 살아가고 있다.

# 일년 내내 얼어 있는 동토가 녹으면 어떤 일이 일어날까?
하지만 이곳도 역시 지구온난화로 기온이 조금씩 오르고 있다. 그러면서 식물의 종류와 형태도 바뀌고 있다. 대표적으로 나무는 없이 풀만 있던 툰드라에, 동토가 녹으며 키 작은 나무가 자라는 곳이 하나 둘 생기고 있다. 툰드라의 기온이 오르면서 앞으로도 북극 아래에서 살던 식물과 동물이 점점 위로 올라올 것이다.
이처럼 동토가 녹고 북극의 기온이 조금씩 오르면서 툰드라에서는 식물의 종류가 달라지고, 동물의 먹이그물이 바뀌고 있는 중이다.

# 그림으로 보는 극지과학 시리즈
극지과학 시리즈는 남극과 북극의 육지와 바다, 대기는 물론 생태계와 관련된 모든 현상과 원리를 알기 쉽고 깊이 있게 전달한다.
극지과학 시리즈는 다음과 같은 생각을 담고 있다.
첫째, 시각 자료를 충분히 활용한다. 과학의 특징 중 하나는 ‘데이터가 말을 한다’는 데 있다. 관측과 실험 결과를 알기 쉽게 시각화하여 독자가 직접 자료를 확인할 수 있도록 하였다. 또한 외국의 최신 자료를 신속하게 소개하면서, 동시에 국내 과학자들이 직접 관찰하고 실험한 결과를 적극 반영하여 설득력을 높였다. 책에 사용된 그림에는 충분한 설명을 기초부터 자세하게 곁들였다. 과학을 전공하지 않은 일반인은 물론 고등학생들도 과학 개념을 시각화하여 받아들이는데 좋은 자료로 활용할 수 있을 것이다.
두 번째는 사람을 통해서 알려준다. 과학은 객관적인 학문이라 주관성이 배제된 학문이라 생각하기 쉽지만, 실제로는 그렇지 않은 경우가 많다. 누가, 언제, 어떤 계기로 연구를 하게 되었는가가 생각보다 큰 역할을 하곤 한다. 이번 시리즈에서는 과학자들의 실제 연구 과정을 통해 과학의 발전 과정을 알아본다. 또한 과학자들이 관찰과 실험을 하고 이론을 만들어가는 과정 그 자체가 하나의 드라마이기도 하다. 바로 과학자를 통해 과학으로 들어가는 이유이다.
세 번째, 과학은 그 자체가 독립적이라기보다는, 역사적, 사회적, 정치적, 경제적 요인들이 함께 녹아 만들어진 하나의 과정이다. 과학적 발전의 방향을 결정하고, 속도를 조정하고, 결과를 실용화하는 데에도 과학 이외의 수많은 요소들이 관여하고 있다. 이번 시리즈에서는 과학에 대한 이야기 못지 않게 과학과 관련된 다른 관점들을 함께 보여줄 것이다.
그림으로 보는 극지과학 시리즈는 2017년까지 앞으로 4년 동안 총 17권을 출간할 계획이다. 이 시리즈를 기획한 극지연구소(Korea Polar Research Institute, KOPRI)는 우리나라 유일의 극지 연구 전문기관으로, 극지의 기후와 해양, 지질 환경을 연구하고, 극지의 생태계와 생물 자원을 조사하고 있다. 또한 남극의 '세종과학기지', ‘장보고과학기지' 북극의 '다산과학기지', 쇄빙연구선 '아라온'을 운영하고 있으며, 극지 관련 국제기구에서 우리나라를 대표하여 활동하고 있다.