[와우! 과학] NASA 위성 활용 ‘펭귄 똥’ 추적 알고리즘 개발

미국에서 ‘펭귄 똥’을 추적하는 알고리즘이 개발됐다.

스토니브룩대학 연구진은 미국항공우주국(NASA)의 위성이 보내준 데이터 활용 및 협업을 통해 특정 펭귄의 배설물(구아노·guano) 흔적을 추적하는 알고리즘을 만들었다.

연구진이 관찰한 것은 남극에서 서식하는 아델리 펭귄이다. 아델리 펭귄의 구아노는 주로 분홍색을 띠고 있는 것이 특징이며, 구아노는 오랜 세월동안 쌓이면 돌처럼 딱딱하게 굳는 습성이 있다.

일반적으로 구아노는 펭귄 각 군집의 위치와 규모, 개체수 및 서식 환경을 알 수 있을 뿐만 아니라 장기적인 건강을 모니터할 수 있는 자료로 꼽힌다.



연구진이 위성 데이터를 이용해 펭귄의 배설물 위치와 크기, 양 등을 확인하고 이를 통해 개체수를 추정하는 알고리즘을 만든 것도 이러한 이유 때문이다.

알고리즘 개발에 사용된 위성은 NASA의 고해상도 위성인 랜드셋 위성이다. 랜드셋은 2013년 발사된 지구관측위성으로, 계속된 업그레이드를 통해 현재는 ‘랜드셋8’이 우주에서 활동 중이다.

연구진은 기존의 연구결과 및 현장조사를 통해 펭귄 배설물에 대한 정보를 수집했고 이를 이용해 알고리즘을 만들었다. 이 알고리즘을 도입한 랜드셋 위성은 직접 현장에 가지 않고도 아델리 펭귄의 개체수 추적을 돕는다.

알고리즘과 위성의 합작을 통해 발견된 아델리 펭귄의 가장 큰 서식지는 남극의 가장 위쪽 지역으로 밝혀졌다. 이곳은 해빙이 많아 접근과 탐사가 어려워서 학계에서도 정보가 많지 않은 지역으로 꼽혀왔다.

연구진은 또 알고리즘을 이용해 각각 16만 6000마리, 2만 3000마리, 7000마리의 펭귄 무리가 서식하는 섬들을 발견하는데 성공했다. 이 섬들에서 서식하는 펭귄의 개체수가 확인된 것은 이번이 처음이다.



아델리 펭귄의 경우 얼음이 없는 곳에서는 생존할 수 없기 때문에, 기후변화로 인한 개체수 변화가 극심할 것으로 예상되는 종이다. 실제로 이번 알고리즘을 이용한 관찰 결과 남극 서부의 남극반도 근처에서는 개체수가 감소했지만, 남극 동부 지역에서는 개체수가 도리어 증가했다. 실제 남극 반도는 지난 30년간 많은 양의 얼음을 잃었고, 남극 동부에서는 새로운 얼음이 생겨난 것으로 알려져 있다.

연구진은 “새로운 알고리즘과 인공위성은 탐사 작업을 보다 효율적으로 도와줄 것”이라면서 “위성기반 조사와 현장 조사 사이에서 멋진 시너지가 발생할 것이다. 이를 통해 우리는 높은 관심을 보이는 펭귄의 군집을 목표로 탐사할 수 있게 됐다”고 전했다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr