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마리아나 해구 - 세계에서 가장 깊은 바다의 심해어, 심해생물 본문

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마리아나 해구 - 세계에서 가장 깊은 바다의 심해어, 심해생물

키스 키스세븐 2017. 9. 25. 00:35
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[마리아나 해구 - 세계에서 가장 깊은 바다의 심해어, 심해생물]

세계에서 가장 깊은 바다는 마리아나 해구로 알려져 있습니다. 이곳에는 각종 심해어 등 희한한 모양의 심해생물이 살고 있습니다. 2012년, 영화 아바타로 유명한 제임스 카메론 감독이 잠수정을 타고 탐험한 일은 인류 역사에 기록될 정도로 큰 화제가 되었습니다. 심해탐험은 우주탐험보다도 위험하고 어려운 일이기 때문입니다. 




[글의 순서]

1. 마리아나 해구 위치와 챌린저 해연

2. 왜? 마리아나 해구, 챌린저 해연을 연구하나

3. 심해생물과 심해어들


[엮인 글 링크]

딥씨 챌린지 - 제임스 카메론과 마리아나 해구




마리아나 해구 위치와 챌린저 해연


인간은 1969년 '아폴로 11호'를 타고 달에 갔다 오면서 최대의 모험을 끝낸 것처럼 생각했지만, 사실 더 큰 모험은 아직 지구 내부에 있었습니다. 빛조차 닿지 않지만 희귀한 심해생물이 살고 있는 심해탐험과 땅 속의 탐험입니다. 

인간은 무려 34만 km나 되는 거리의 달을 다녀왔지만, 바다 속이나 땅 속을 1만m 들어가는 것은 위험천만한 일이기 때문입니다. 그나마 11km 깊이의 세계에서 가장 깊은 바다 '마리아나 해구'에는 갈 수 있었지만, 35km 거리로 추정되는 지구 내부의 '맨틀'은 확인할 수도 없습니다. 


사진: 지구를 잘라서 본 단면이다. 전체 길이를 생각하면 바다의 깊이는 생각보다 깊은 것이 아니지만 어떤 곳은 깊이 10000m가 된다.(사진: 지구를 잘라서 본 단면이다. 전체 길이를 생각하면 바다의 깊이는 생각보다 깊은 것이 아니지만 어떤 곳은 깊이 10000m가 된다. [마리아나 해구 위치와 챌린저 해연] / ⓒ Fredrik / 편집 www.kiss7.kr)


인간의 몸은 1기압의 공기 압력을 견디며 살아갑니다. 우주는 0기압인데, '챌린저 해연'의 마리아나 해구의 기압은 1100기압이 넘습니다. 우주에서는 우주복만으로 견딜 수 있지만 세계에서 가장 깊은 바다에서는 쥐포처럼 짓눌려버리게 됩니다. 이런 곳에서 심해어 등의 심해생물이 살고 있으니 이 또한 놀라운 일입니다. 

바다는 지구면적의 71%나 되고 평균 깊이는 4000m가 넘습니다. 지구 표면의 70% 이상이 목숨을 걸어야 갈 수 있는 곳이 됩니다. 즉 인간은 바다의 5%도 제대로 못 봤다는 얘기입니다. 


사진: 지구 내부의 모습. 맨틀에서 마그마가 치솟아서 지각을 형성하고 옆으로 밀려가서 해구로 빨려든다. 화살표 지역이 마리아나 해구가 있는 곳이다.(사진: 지구 내부의 모습. 맨틀에서 마그마가 치솟아서 지각을 형성하고 옆으로 밀려가서 해구로 빨려든다. 화살표 지역이 마리아나 해구가 있는 곳이다. [마리아나 해구 위치와 챌린저 해연] / ⓒ BBS / 편집 www.kiss7.kr)


마리아나 해구는 태평양 서쪽의 챌린저 해연에 있습니다. 태평양의 '해령'에서 솟아올라 바다의 지면이 된 마그마가 다시 지구 내부로 들어가는 곳이기 때문에 매우 깊은 심해가 되었습니다. 지구의 지각도 일종의 대류활동을 하는 것입니다.  챌린저(challenger) 해연은 "도전자"라는 뜻에 어울리게도 남북으로 2500km나 되며 폭이 70km나 되는 엄청난 크기입니다. 

세계에서 가장 깊은 바다는 산 속의 계곡처럼 깊은 골짜기의 해구 양쪽에 높은 봉우리가 솟아 있는데, 이것들이 우리가 여행을 가는 사이판 섬과 괌 섬입니다. 


사진: 왼쪽의 미터를 보면서 바다의 깊이를 나눈 것이다. 대부분의 바다는 4000m 정도가 바닥이다. 세계에서 가장 깊은 바다는 심해 해구에 있다.(사진: 왼쪽의 미터를 보면서 바다의 깊이를 나눈 것이다. 대부분의 바다는 4000m 정도가 바닥이다. 세계에서 가장 깊은 바다는 심해 해구에 있다. [마리아나 해구 위치와 챌린저 해연] / ⓒ Chris_huh / 편집 www.kiss7.kr)


챌린저 해연에 있는 마리아나 해구의 최저 깊이는 11000m 정도로 조사되었습니다. 우리나라 서해와 동해의 깊이가 약 44m와 1300m이니 상상을 초월하는 깊이입니다. 지상에서 가장 높은 에베레스트 산의 높이가 약 8800m이니 완전히 잠겨도 2200m나 남는 깊이입니다. 

일반적으로 해양학자들은 수심 2000m부터를 "심해"라고 부릅니다. 타이타닉호가 가라앉아 있던 곳이 3800m 깊이였습니다. 이런 곳에는 마치 외계인 같은 심해생물과 심해어들이 살고 있었습니다. 세계에서 가장 깊은 바다도 죽음의 세계는 아니었습니다. 





왜? 마리아나 해구, 챌린저 해연을 연구하나


2012년 제임스 카메론 감독이 다녀오면서 마리아나 해구에 대한 관심이 다시 높아졌습니다. 이미 1960년대에 '바티스카프 트리에스테 호'가 갔다 온 곳이지만, 세계에서 가장 깊은 바다는 위험성 때문에 탐험이 중단된 곳입니다. 

사람이 잠수를 하는 영역이 30m 정도까지이고, 전문 심해다이버가 들어갈 수 있는 곳이 약 300m까지이므로 그 아래는 미지의 세계입니다. 핵잠수함이라고 해도 수심 700m 정도까지만 잠항합니다. 수압상쇄 방법을 이용해서 압력을 견딜 수 있지만 인간이 타게 되면 한계가 발생하므로, 탐험에는 대체로 무인 잠수정을 사용합니다.


사진: 심해잠수정의 모습. 심해는 햇빛이 전혀 없기 때문에 관찰 범위도 좁다. 아랫쪽의 둥근 것이 선원실이고 위꼭의 큰 탱크가 부력실이다.(사진: 심해잠수정의 모습. 심해는 햇빛이 전혀 없기 때문에 관찰 범위도 좁다. 아랫쪽의 둥근 것이 선원실이고 위꼭의 큰 탱크가 부력실이다. [왜? 마리아나 해구, 챌린저 해연을 연구하나] / ⓒ 동영상 캡처)


인간이 마리아나 해구 등의 심해에 본격적인 탐사를 시작한 것은 1980년대 이후의 일입니다. 현재 심해 탐험은 미국, 러시아, 일본, 중국 등이 최고 기술을 보유하고 있습니다. 심해는 광물자원이 넘쳐나는 것으로 보고 있습니다. 더구나 챌린저 해연은 '아마존'처럼 온실가스를 가둬버리는 역할까지 한다고 합니다. 생물학 연구에 도움이 되는데, 의외로 우주 연구에도 도움이 큽니다. 

세계에서 가장 깊은 바다의 바닥은 희귀한 심해생물이 많지만, 환경이 열악해서 생물밀도는 낮다고 합니다. 이렇게 나쁜 환경에서도 살아남는 방법은 연구하면 화성 등의 우주에 기지를 건설하는 데에도 도움이 됩니다. 


사진: 대부분의 바다의 바닥은 생명이 살기에 매우 나쁜 환경이다. 심지어, 세계에서 가장 싶은 바다의 바닥에는 식물도 없고 동물만 산다.(사진: 대부분의 바다의 바닥은 생명이 살기에 매우 나쁜 환경이다. 심지어, 세계에서 가장 싶은 바다의 바닥에는 식물도 없고 동물만 산다. [왜? 마리아나 해구, 챌린저 해연을 연구하나] / ⓒ noaanews.noaa.gov)


해양학 상의 심해는 약 2000m 깊이보다 더 깊은 곳을 말하지만, 생물학 상에서 심해는 약 200m 깊이 이하를 말합니다. 바다 표면에서부터 200m까지는 햇빛이 들어오는 구간으로 '표해수층'이라고 합니다. 즉 바다의 겉 표면이라고 할 수 있겠습니다. 인간이 보거나 먹는 생물들이 주로 삽니다. 돌고래나 상어 같은 어종이 활동하는 영역인데, 특히 플랑크톤이 대량으로 번식하기 때문에 바다의 먹이사슬이 가장 활발한 곳입니다. 

우리가 아는 바다는 여기까지입니다. 인류는 세계에서 가장 깊은 바다인 마리아나 해구에도 갔었지만 심해생물에 대해서는 거의 모르는 상태와 같습니다.  


사진: 맨틀의 이동에 의해 대륙지각판 아래로 가라 앉는 해구 지역. 이동된 지각판이 아래로 빨려들어 가면서 대륙지각판도 당겨서 깊이 파이게 된다.(사진: 맨틀의 이동에 의해 대륙지각판 아래로 가라 앉는 해구 지역. 이동된 지각판이 아래로 빨려들어 가면서 대륙지각판도 당겨서 깊이 파이게 된다. [왜? 마리아나 해구, 챌린저 해연을 연구하나] / ⓒ Earth & Universe / 편집 www.kiss7.kr)


심해 전문 해양학자의 인터뷰에 의하면, 심해 생물을 새로 잡을 때마다 50% ~ 90%는 아직 미확인된 생물들이 잡힌다고 합니다. 이것을 계산하면 심해생물은 3000만 종도 넘을 것으로 보입니다. 대륙과 인근 바다에서 지금까지 확인된 생물이 140만 종이니까 지구 안에 외계가 존재하는 것과 다름없습니다. 

세계에서 가장 깊은 바다에 사는 이들은 빛도 없는 곳에서 "물"만으로 생존합니다. 그래서 우주 생명체 연구에도 힌트를 주었습니다. 이제 우주 과학자들은 빛이 없어도 물의 존재가 가능한 곳이면 생명의 가능성이 있는 것으로 보고 연구 중입니다. 





심해생물과 심해어들


우리가 보통 알고 있는 심해생물들은 200m~1000m 사이의 심해어들입니다. 마리아나 해구 깊이의 10분의 1도 안 되지만, 이미 여기부터는 빛이 잘 들어오지 않습니다. 흔히 '중심해'라고 부르지만 해양학에서는 아직 완전한 심해라고 할 수 없습니다. 

심해에 산다고 알고 있는 '향유고래', '새우', '대왕오징어'들이 이 구간에 살며, 인터넷에 심해생물이라는 사진으로 돌아다니는 '배럴아이(Barrel eye. 통눈)', '마귀상어', '블롭피시(Blob fish. 방울물고기)' 등이 중심해에 살고 있는 생물들입니다. 


사진: 세계에서 가장 깊은 바다에 사는 것으로 알려진 향유고래와 대왕오징어. 하지만 1000m정도는 마리아나 해구의 1/10 깊이일 뿐이다.(사진: 세계에서 가장 깊은 바다에 사는 것으로 알려진 심해생물 향유고래와 대왕오징어. 하지만 1000m정도는 마리아나 해구의 1/10 깊이일 뿐이다. [심해생물과 심해어들] / ⓒ Ryan Somma)


사진: 투명한 머리 속이 보이는 배럴아이. 앞쪽의 눈 같은 것은 콧구멍이고 실제 눈은 머리 속의 두개의 초록색 부분이다.(사진: 투명한 머리 속이 보이는 심해어 배럴아이. 앞쪽의 눈 같은 것은 콧구멍이고 실제 눈은 머리 속의 두개의 초록색 부분이다. [마리아나 해구 위치와 챌린저 해연] / ⓒ vimka.ru)


사진: 심해어인 마귀상어. 아래쪽의 턱뼈가 믿어지지 않을만큼 벌어지기 때문에 공포스러운 느낌을 준다.(사진: 심해어인 마귀상어. 아래쪽의 턱뼈가 믿어지지 않을만큼 벌어지기 때문에 공포스러운 느낌을 준다. [왜? 마리아나 해구, 챌린저 해연을 연구하나] / ⓒ namu.wiki)


사진: 세계에서 가장 깊은 바다의 심해어 중 우스꽝스런 모습으로 화제인 블롭피시의 모습. 근육과 비늘이 없어서 흐믈흐믈해 보인다.(사진: 세계에서 가장 깊은 바다의 심해생물 중 우스꽝스런 모습으로 화제인 블롭피시의 모습. 근육과 비늘이 없어서 흐믈흐믈해 보인다. [심해생물과 심해어들] / ⓒ Inosipmax)




이제 세계에서 가장 깊은 바다인 마리아나 해구의 3분의 1 정도의 지점이며, 3000m까지의 깊이인 '심해중층'으로 들어갈 차례입니다. 여기서 부터는 진짜로 다큐멘터리에 심해생물이라고 소개되는 심해어들이 나오기 시작합니다. 빛은 거의 사라지고, 에너지 소모를 줄이기 위해서 근육들도 거의 없는 심해어들이 나타납니다. 

역시 아귀 종은 심해어답게 '심해아귀' 등 여러 종으로 번성하고 있습니다. '바이퍼피시(Viper fish. 독사물고기)', '초롱아귀(Football fish)', '핑퐁스폰지(ping pong tree sponge. 탁구 해면동물)', '풍선뱀장어(Saccopharyngiforms)' 등이 살고 있습니다. 


사진: 세계에서 가장 깊은 바다의 1/3 지점에 사는 심해어 바이퍼피시. 섬뜩한 입구조를 가지고 있다. 이미 이 곳은 빛이 거의 사라진 세계이다.(사진: 세계에서 가장 깊은 바다의 1/3 지점에 사는 심해어 바이퍼피시. 섬뜩한 입구조를 가지고 있다. 이미 이 곳은 빛이 거의 사라진 세계이다. [심해생물과 심해어들] / ⓒ Citron)


사진: 이 심해생물은 앞 머리에 초롱불 같은 것을 달고 있다고 하여 초롱아귀라고 부른다. 그 부분 안에서 발광하는 박테리아를 기르고 있는 것이다.(사진: 이 심해생물은 앞 머리에 초롱불 같은 것을 달고 있다고 하여 초롱아귀라고 부른다. 그 부분 안에서 발광하는 박테리아를 기르고 있는 것이다. [마리아나 해구 위치와 챌린저 해연] / ⓒ wikia.com)


사진: 세계에서 가장 깊은 바다에 사는 신비로운 심해생물인 핑퐁 쓰리 스폰지. 해면동물인데 마치 식물을 꼽아 놓은 것처럼 모래바닥 위에 서 있다.(사진: 세계에서 가장 깊은 바다에 사는 신비로운 심해생물인 핑퐁 트리 스폰지. 해면동물인데 마치 식물을 꼽아 놓은 것처럼 모래바닥 위에 서 있다. [왜? 마리아나 해구, 챌린저 해연을 연구하나] / ⓒ realmonstrosities.com)


사진: 마치 에일리언을 연상시키는 심해어인 풍선뱀장어의 일종. 눈은 거의 퇴화되고 근육도 퇴화된 채 3000m부근의 심해중층을 떠다닌다.(사진: 마치 에일리언을 연상시키는 심해어인 풍선뱀장어의 일종. 눈은 거의 퇴화되고 근육도 퇴화된 채 3000m부근의 심해중층을 떠다닌다. [심해생물과 심해어들] / ⓒ wikipedia.org)




심해중층 아래는 '심해저대'가 있습니다. 5대양의 평균 깊이가 4000m이니 대부분의 바다의 바닥이 여기에 해당합니다. 마리아나 해구의 절반인 6000m 정도의 깊이까지를 말하며, 빛이 없는 어둠의 지역입니다. 심해중층의 생물들과 다르게 발광기도 없는데, 눈이 모두 퇴화해서 아예 빛을 못 보기 때문입니다. 

이곳에 사는 심해생물들은 위쪽에서 죽은 물고기 등이 가라앉으면 사체를 뜯어 먹고 삽니다. '사마귀 아귀(Warty seadevil)', '늑대덫 아귀(Wolftrap seadevil)', '대구장어(cusk eel)', '얼간이문어(Dumbo octopus), '세발치' 등이 살고 있습니다. 


사진: 사마귀 아귀의 모습. 아귀와 꼼치류는 심해에서 잘 견디기 때문에 세계에서 가장 깊은 바다 인근에서 많은 변형종을 볼 수 있다.(사진: 사마귀 아귀의 모습. 아귀와 꼼치류는 심해에서 잘 견디기 때문에 세계에서 가장 깊은 바다 인근에서 많은 변형종을 볼 수 있다. [심해생물과 심해어들] / ⓒ dougperrine)


사진: 심해생물인 늑대덫 아귀. 머리에 낚시대같은 유인도구를 가지고 있다.(사진: 심해생물인 늑대덫 아귀. 머리에 낚시대같은 유인도구를 가지고 있다. [마리아나 해구 위치와 챌린저 해연] / ⓒ featuredcreature.com)


사진: 대구장어의 일종. 우리가 흔히 먹는 그런 대구장어는 아니다. 다른 사진들을 보면 어두운 바다 속에 발광체만 번뜩이는 것처럼 느껴진다.(사진: 대구장어의 일종. 우리가 흔히 먹는 그런 대구장어는 아니다. 다른 사진들을 보면 어두운 바다 속에 발광체만 번뜩이는 것처럼 느껴진다. [왜? 마리아나 해구, 챌린저 해연을 연구하나] / ⓒ alchetron.com)


사진: 세계에서 가장 깊은 바다생물 중 가장 귀여운 심해생물로 선정된 덤보 옥터퍼스. 넓게 펴쳤지만 매우 짧게 보이는 문어 다리도 귀엽다.(사진: 세계에서 가장 깊은 바다생물 중 가장 귀여운 심해생물로 선정된 덤보 옥터퍼스. 넓게 펴쳤지만 매우 짧게 보이는 문어 다리도 귀엽다. [심해생물과 심해어들] / ⓒ aquariumofpacific.org)




마지막으로 6000m부터 마리아나 해구의 바닥인 11000m까지를 '하달존(Hadal zone)'라고 합니다. 일명 '초심해저대'라는 곳으로 해양 지각 판의 충돌이 일어나는 곳에 주로 생성됩니다. 

세계에서 가장 깊은 바다인 이곳은 빛이 완전히 차단되어 거의 0도에 가까운 온도를 가지며, 쇠도 찌그러트릴만한 8000톤의 압력이 누르고 있고, 유속마저 느려서 죽음의 세계라고 생각해 왔었습니다. 그런데 8000m 깊이를 중심으로 부족류, 해삼류의 심해생물과 꼼치류의 심해어가 살고 있는 것이 발견되었습니다. 더구나 마그마의 열이 솟구치는 100도의 온도에서도 사는 생물이 있었습니다. 

[저작권법 표시] 이 글의 원본: 키스세븐(www.kiss7.kr)

사진: 화살표가 일명 하달존이다. 챌린저 해연의 마리아나 해구가 있는 곳이며, 지금까지 3명의인간이 다녀 왔다. 식물도 없고 거의 동물만 살고 있다.(사진: 화살표가 일명 하달존이다. 챌린저 해연의 마리아나 해구가 있는 곳이며, 지금까지 3명의인간이 다녀 왔다. 식물도 없고 거의 동물만 살고 있다. [심해생물과 심해어들] / ⓒ teinteresa.es)


사진: 세계에서 가장 깊은 바다에 살고 있다는 심해어 천사물고기. 근육이 거의 퇴화되어서 움직임이 느릴 것 같지만 의외로 빠르다.(사진: 세계에서 가장 깊은 바다에 살고 있다는 심해어 천사물고기. 근육이 거의 퇴화되어서 움직임이 느릴 것 같지만 의외로 빠르다. [마리아나 해구 위치와 챌린저 해연] / ⓒ quora.com)


특히 원두꼼치과의 '천사물고기(Pseudoliparis amblystomopsis)'는 세계에서 가장 깊은 바다에 사는 심해어로 알려져 있습니다. 식물은 광합성을 해야 살 수 있기 때문에 초심해저대에는 살지 못합니다. 오로지 동물만 생존하는 곳입니다. 빛이 없으니 일반적인 바다 생물의 먹이인 플랭크톤 마저 없습니다. 위쪽에서 떨어지는 사체들을 먹을 뿐입니다. 

스스로 먹이를 구하기 어렵다 보니 근육량도 퇴화됐습니다. 또한 어둠의 바다가 너무 넓어서 언제 짝짓기에 성공할지도 모릅니다. 챌린저 해연 뿐만 아니라 전 세계의 해구에서 심해어들의 모습이 거의 비슷한 것은 극한의 환경 밖에 없기 때문일 수도 있습니다. 그러나 무엇보다 경이로운 것은, 그럼에도 불구하고 생물이 살아간다는 것입니다. 



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