환초

토켈라우제도의 아타푸 환초

마셜제도의 비키니 환초. 미국의 핵실험 장소로 사용되었으며 2010년 세계문화유산으로 선정되었다.

환초의 형성과정

환초(環礁, atoll)는 산호에 의해 둘러싸인 반지 모양의 산호초를 이른다. 안쪽은 얕은 바다를 이루고 바깥쪽은 외양에 면하는 것이 보통이다.

환초는 화산섬에 산호가 자란 뒤 섬이 침강하면서 고리 모양만 남은 산호초로서 열대의 바다에 많다. 환초 주변의 물결이 잔잔하기 때문에 해상 교통과 군사상의 거점으로 이용되기도 한다.

개요

환초는 평면상의 모습이 고리(ring) 모양이나 말발굽 형태를 보이는 산호초(coral reef)를 말한다. 주로 대양에서 천천히 침강하는 화산섬을 둘러싸고 발달한 원형의 보초가 고리 안쪽의 화산섬이 완전히 해수면 아래로 잠긴 후에도 계속 성장하여 형성된다. 환초는 현생 환경에서는 대륙에서 멀리 떨어져 쇄설성 퇴적물의 유입이 거의 없는 열대의 맑은 바다에 풍부하게 존재하며 특히 태평양 중서부에 위치한 마셜제도(Marshall Islands)와 토켈라우제도(Tokelau Islands)에 있는 환초들이 잘 알려져 있다.

산호는 열대 및 아열대의 얕은 바다에 사는 자포(刺胞)동물로 고착 군집 생활을 한다. 수심 30~100m, 연평균 표면 수온 23∼25℃인 곳에서 가장 잘 발달하며 대서양의 카리브해, 인도양, 지중해 그리고 태평양의 서부 해역에 집중 분포한다. 산호는 보통 1년에 약 1.5cm 성장하며, 태평양의 화산섬에 발달한 산호는 약 15만~20만 년 정도 자란 것이다.

산호는 여러 가지 종의 석회질 및 각질의 골격을 만들며 이들이 쌓여 굳으면 석회암이 된다. 이러한 석회성 골격들이 얕은 바다 속에 쌓여 만들어진 암초 등성이인 산호초는 그 형태에 따라 산호가 섬 주위를 둘러싸고 있는 거초(裾礁), 섬과 산초호가 바다에 의해 나뉘어진 보초(堡礁), 섬이 없고 고리 모양의 산호초로만 된 환초(環礁) 이렇게 세 가지로 구분된다. 각각의 모양을 비교해 보면 산호초는 어떤 상관성이 있는 것처럼 보인다. 이에 주목하여 환초의 형성 과정을 처음으로 규명한 사람이 바로 다윈(Charles Robert Darwin, 1809~1882)이다. 1836년 다윈은 오스트레일리아 남서부를 돌아 인도네시아 남서쪽 코코스 제도에 도착했다. 그는 이곳에서 고리 모양의 수많은 환초들을 보았다.

현생 산호초(modern coral reef)

현생 산호초는 열대 및 아열대 지역의 얕은 바다에 서식하는 고착성 생물인 산호와 그 산호 사이의 다양한 골격질 조각(skeletal fragment)들이 강하게 결속되어 형성된 탄산염 암초이다. 산호초의 구성물은 산호초와 탄산염을 분비하는 생물(carbonate-secreting organism)의 잔해물이며 이들은 모두 탄산칼슘(CaCO3)으로 이루어져 있다. 산호초는 육지와의 위치 관계에 따라 거초(裾礁), 보초(堡礁), 환초(環礁) 등으로 불리며, 이 외에도 그 형태에 따라 다음과 같은 다양한 이름이 있다.

• 거초(fringing reef): 해안선을 따라 얕은 바다에서 발달한 산호초이다. 거초가 해수면이 상승하는 속도보다 빠르게 외해 방향으로 성장하면 그 내부에 석호(lagoon)가 있는 보초로 발달한다.
• 보초(barrier reef): 해안에서 떨어진 앞바다 쪽에 위치하며 해안선에 평행하게 발달한 산호초이다. 보초와 육지 사이에 형성된 바닷물로 채워진 얕은 호수를 석호(潟湖) 또는 초호(礁湖)라고 부르며, 석호 환경은 외해에서 오는 파도에너지를 보초가 막아주어 보호된 저에너지 환경(low energy environment)이다. 호주 동부 해안선에 평행하게 발달한 대보초(Great Barrier Reef)는 가장 잘 알려진 대표적인 보초이다.
• 독립초(patch reef): 거초나 보초와 떨어져서 석호 안이나 혹은 보초 바깥쪽의 외해에 소규모의 독립된 형태로 듬성듬성 분포하는 암초이다.
• 첨탑초(pinnacle reef): 빠르게 상승하는 해수면의 속도에 맞춰 독립초가 주변보다 훨씬 빠르게 성장하여 첨탑(pinnacle)처럼 형성된 암초이다.

환초의 형성

대부분의 산호초는 적절한 생태학적 조건에서 매우 빠른 속도로 성장하므로, 상대적으로 느린 속도로 일어나는 기반암의 침강으로 인해 상승하는 해수면을 쉽게 따라잡는다. 이렇게 해서 화산섬 지역의 해수면 상승에 따라 화산섬 주변에 있는 거초가 보초로 발달한다(그림 2). 그 이후 해수면 상승이 계속되면 마침내 화산섬이 침수하여 정상부는 해수면 아래로 가라앉고 해수면 상승속도에 맞춰 계속 성장한 산호초만 해수면 상에 환상으로 배열되어 환초가 된다

다윈의 산호초 진화론이 정설

그때까지 환초는 해면 아래 둥근 화구의 가장자리에 착생한 산호초들이 성장하여 형성되는 것으로 여겨졌다. 그러나 다윈은 환초의 형성이 화산섬의 침강과 관련 있는 것으로 생각했다. 다윈은 화산섬에 산호가 성장한 후 섬의 침강으로 인하여 환초가 형성되는, 즉 거초→보초→환초의 3단계 과정을 거쳐 환초가 형성되는 것으로 보았다. 오늘날 다윈이 제안한 산호초 진화론은 정설로 받아들여지고 있다.

참고자료

• 〈환초〉, 《위키백과》
• 〈환초〉, 《모자이크 세계지리》
• 〈환초〉, 《지질학백과》

같이 보기

• 산호섬
• 산호초
• 화산섬
• 토켈라우제도
• 마셜제도

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