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심해평원
심해평원(深海平原) 또는 심저해평원(深海底平原)은 심해저에서 바닥이 평평한 분지 지형을 말한다. 심해평원은 인도양과 대서양에 넓게 분포한다.
내용[편집]
대륙사면이나 대륙대가 끝나는 부분부터 바깥쪽으로 연장되어 평탄하게 펼쳐지는 지형을 심해평원 또는 심해저평원이라 한다.
대륙주변부(continental margin)인 비교적 급경사의 대륙사면(continental slope)과 대륙대(대륙융퇴, continental rise)를 지나 대양으로 향하면 수백~수천 km에 이르는 광활한 심해저 환경이 펼쳐지는데, 이곳은 1km당 깊이 변화가 ~1m에 불과할 정도로 매우 평탄하여 심해평원(abyssal plain)이라 한다. 육지와 비교할 때, 미국 서부의 거대한 플라야호수(playa lake)와 비슷한 규모와 평탄함을 보인다. 일반적으로 이곳의 수심은 3,000~6,000m 정도이다. 이곳을 벗어나 좀 더 중앙해령(mid-ocean ridge)에 가까워지면, 평탄한 퇴적층에 송곳처럼 뾰족 튀어나온 심해 구릉(abyssal hill)과 퇴적층이 결핍된 해산(seamount)이 나타난다. 따라서 심해평원은 대륙대의 기저부에서 중앙해령 사이의 경사가 없고 거의 수평을 이루고 있는 매우 평탄한 지역이라 할 수 있다.
심해평원은 1950년대까지 미지의 지역으로 남아있었는데, 1960년대 이후 심해저 지층탐사와 심부 시추를 통해 조금씩 그 비밀이 밝혀지고 있다. 탄성파 지층탐사 기록상에서 심해평원 퇴적층 하부의 기저부는 울퉁불퉁한 현무암질 기반암이 존재하는 것으로 드러났으며, 기대와 달리 심해평원 퇴적층은 수백m 두께에 지나지 않았다. 따라서 육지에서 눈이 내리듯 원양성 퇴적물(pelagic sediment)이 쌓여 중앙해령에서 기원한 울퉁불퉁한 현무암질 기반암을 덮어 수백~수천 km에 이르는 평탄한 해저면을 만든 것으로 알려진다. 원양성 퇴적물로 일부분 덮인 심해 구릉과 중앙해령으로부터 얼마 지나지 않아 형성된 해산은 심해평원의 초기 단계, 유년기로 볼 수 있다.
심해평원을 이루는 퇴적층은 대부분 원양성 퇴적물로 구성되어 있는데, 대양 표층의 플랑크톤 생물의 껍질과 골격이 하늘에서 떨어지는 비처럼 심해저에 도달하여 집적된 것이다. 이 외에도 바람에 날린 황사와 극소량의 우주기원 입자들이 포함되어 있다. 대륙주변부에서 발원하여 저탁류에 의해 운반된 퇴적물 또한 심해평원을 구성하는데, 어느 정도 이바지하는 것으로 밝혀졌다. 위의 심해평원에는 경제적으로 중요한 망간 단괴가 발견되기도 한다.
전체 해양 면적의 대략 40%를 차지하고 있는 심해저평원은 대서양에서 가장 많이 볼 수 있으며 다음이 인도양, 태평양 순이며 멕시코만과 북극해, 지중해에서도 나타나고 있다.
대표적인 심해평원은 대서양과 인도양에서 나타나며 이곳에서 매우 잘 발달했지만 태평양의 심해평원은 덜 흔하다. 이것은 태평양 경계를 따라 해구(海溝)가 존재하기 때문으로 저탁류에 의한 퇴적이 어렵기 때문으로 알려졌다.
이처럼, 심해평원은 지구의 내인적 작용 때문에 형성된 울퉁불퉁한 현무암질 해양 지각 위에 외인적 작용의 산물인 원양성 퇴적물이 해저 굴곡을 채우고 얇게 덮어서 평탄한 해저면을 만든 것이다. 한편 수백m 두께의 비교적 얇은 원양성 퇴적층은 지구의 전체 역사를 담고 있을 것이라 예상했지만, 불과 1억년 이내의 기후변화 기록을 간직하고 있을 뿐이다.[1]
심해평원 자원[편집]
깊고 깊은 바닷속 검은 황금으로 불리는 돌덩어리가 있다. 이 돌덩어리 정식 명칭은 망간을 비롯해 다양한 광물 성분이 포함된 '망간단괴'다. 망간단괴가 최초로 발견된 곳은 1868년 북극 카라해다.
이후 1873년 영국 HMS 챌린저호가 대서양 심해저 탐사를 하게 되면서 전 세계 대양 해저에 망간단괴가 널리 분포한다는 게 알려지게 됐다. 망간단괴는 대륙붕, 대륙사면, 심해저평원뿐만 아니라 호수에서도 발견된다. 특히 태평양이나 인도양과 같은 수심 4천ｍ 이상 일부 심해저평원에 막대한 양이 분포돼 있다.
망간단괴는 바닷물과 퇴적물에 있는 금속 성분이 깊은 해저에서 화학적 작용에 의해 침전하면서 생성된다. 40종 이상의 여러 금속 성분과 희토류 금속 성분을 포함하고 있어 다금속 단괴로 분류된다. 여러 성분 중 망간을 가장 많이 포함하고 있어 망간단괴다. 망간단괴는 산업발전에 근간이 되는 자원으로 가치가 높다.
망간단괴 4대 주요 금속 성분인 망간(Mn), 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co)는 제철·제강, 합금, 통신·전력, 스테인리스강, 초강합금 등 원료를 비롯해 자동차, 전기·전자, 항공기 부품, 의료기기 산업 등 매우 다양한 분야에 사용된다. 기후 온난화 문제 해결에 대한 기대가 높아진 고효율 전기 배터리 원료로도 사용이 늘어나고 있는 '에너지 금속'이기도 하다.
가장 흔히 발견되는 망간단괴 덩어리 크기는 3∼10㎝다. 동위원소 측정에 따른 성장 속도는 1천년에 0.01∼1㎜ 정도로 매우 느리다. 어린이 주먹 크기 정도로 성장하려면 엄청난 시간이 걸리는 셈이다. 이 때문에 망간단괴는 지구가 매우 오랜 세월 동안 키워낸 인류 공동 자신이라고 할 수도 있다.
심해저 망간단괴는 1970∼1980년 미국, 독일, 일본 등 해양연구가 활발한 국가를 중심으로 금속 광물자원 확보 차원에서 연구됐다.
대한민국은 1984년 망간단괴 탐사 연구에 착수, 1994년 세계 7번째로 국제해저기구(ISA)에 15만㎢ 광구를 등록한 후 8년에 걸쳐 자원량을 탐사해 2002년 북동태평양 공해상에 7만5천㎢ 면적의 최종 독점탐사 광구를 확보했다.
2018년에는 ISA와 '서태평양 공해상 마젤란 해저산 망간각 독점탐사광구' 탐사 계약도 체결했다. 한국은 망간단괴 외에도 해저 화산 활동으로 분출된 금속이 가라앉아 퇴적된 해저열수광상(海底熱水鑛床), 해저산에 각질처럼 형성된 망간각 등 다른 심해저 광종 탐사 광구를 보유하고 있다.
전 세계에서 3대 광종에 대한 독점 탐사광구를 모두 확보한 나라는 중국과 러시아에 이어 대한민국이 세 번째다. 이제 태평양 공해상 망간단괴 독점광구, 인도양 공해상 해저열수광상 독점광구, 통가 배타적경제수역(EEZ) 해저열수광상 독점광구, 피지 EEZ 해저열수광상 독점광구에 이어 5번째 독점광구를 확보하면서 총 11.5만㎢에 이르는 해양 경제 활동 영역을 보유하게 됐다.[2]
심해평원 생물 발견[편집]
2022년 7월 26일(현지시간) 영국 일간 가디언 등에 따르면 영국 자연사박물관 소속의 생명과학 연구진은 멕시코와 하와이 사이에 펼쳐진 '클라리온-클리퍼톤 해역'에 사는 심해 어류의 다양성에 관한 연구 결과를 국제학술지 '주키스(ZooKeys)'에 게재했다.
클라리온-클리퍼톤 해역은 망간과 니켈, 코발트 등 많은 광물이 묻혀 있는 것으로 알려진 심해평원이다. 연구진은 자원 채굴 움직임이 본격화하기에 앞서 이곳의 생물 다양성과 생태계에 관한 조사가 이뤄져야 한다고 보고, 원격 조종 로봇을 투입해 해저를 탐색했다.
로봇은 수심 3100~5000m에서 총 55종의 심해 어류를 발견해 사진을 촬영하고 표본을 채취했다. 표본의 유전체를 분석한 결과 이 가운데 39종은 현재까지 알려지지 않은 새로운 종인 것으로 확인됐다. 연구진은 '이곳에 사는 미세동물군(microfauna)의 다양성은 이미 확인됐지만 대형동물군(macrofauna)에 관한 정보는 부족했다'며 '이번 연구는 눈에 보이는 대형동물의 다양성도 매우 풍부하다는 점을 보여줬다'고 설명했다.
과학자들이 클라리온-클리퍼톤 해역에 서식하는 심해 어류의 사진을 촬영한 사례는 여러 차례 있었지만, 표본을 채취해 연구한 것은 이번이 처음이다.[3]
동영상[편집]
각주[편집]
- ↑ 〈심해평원〉, 《네이버지식백과》
- ↑ 〈1㎜ 생성에 천년 세월… 바닷속 검은 황금〉, 《연합뉴스》, 2021-01-24
- ↑ 이현정 기자, 〈"누구냐 넌"…英연구진, 신종 '심해어류' 대거 발견〉, 《이데일리》, 2022-07-27
참고자료[편집]
- 〈심해저 평원〉, 《나무위키》
- 〈심해 평원〉, 《사이언스올》
- 〈심해평원〉, 《네이버지식백과》
- 〈1㎜ 생성에 천년 세월… 바닷속 검은 황금〉, 《연합뉴스》, 2021-01-24
- 이현정 기자, 〈"누구냐 넌"…英연구진, 신종 '심해어류' 대거 발견〉, 《이데일리》, 2022-07-27
같이 보기[편집]
