극지硏, 남극 해저에서 '열수 분출구(Hydrothermal vents)' 세계 최초 발견

해저 2km 중앙 해령에서

쇄빙선 ‘아라온호’ 탐사 성과

‘무진기행’에서 이름 따 ‘무진(霧津)’으로 명명

남극바다를 쇄빙 항해하는 아라온호 

*열수 분출구(Hydrothermal vents)

열수분출구는 보통 수심 2천5백~3천m에 있는데, 이곳의 압력은 2백50~3백의 엄청난 기압이다

분출구 주변이라고 해도 400도 이상 뜨거운 물이 나오자마자 찬 바닷물과 섞여 바로 식는 바람에 온도는 10

도 내외다.  중금속 농도도 얕은 바다의 수천배나 된다. 그렇지만 이곳의 생물들은 아무렇지도 않다. 이곳의 생

물들은 육상이나 바닷속의 생물과 매우 다르다. 

관벌레는 열수분출구에서만 발견된다. 새우도 눈이 없고 등에는 열 감지 기관이 달려 있다.

과학자들은 생명체가 시작된 장소로 생각해 왔다.

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남극 중앙해령(바닷속 산맥)을 탐사하던 쇄빙선 ‘아라온호’ 연구진이 해저 2km에 위치한 새로운 열수 분출구를 발견했다.  박숭현 극지연구소 선임연구원 팀은 세계 최초로 고위도 지역인 남극 중앙해령에서 새 열수 분출구를 발견하고 신종 생명체를 채취하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 야구 공의 실밥처럼 남극 대륙을 둘러싸고 있는 남극 중앙해령(붉은 선)에서 극지연구소 연구팀이 새로 열수분출구를 발견했다. 하얀 실선으로 된 부분이 이번 연구팀이 탐사를 진행한 지역이다. - 극지연구소 제공   중앙해령은 야구공의 실밥처럼 지구를 둘러싸고 있는 해저화산 산맥으로 바다 밑 해양 지각이 형성되는 곳이다. 중앙해령에서 분출되는 열수는 태양빛이 닫지 않는 심해에서 주변 생명체에 에너지를 공급하는 역할을 담당한다. 특히 남극 중앙해령은 지구 전체 해령의 3분의 1을 차지할 정도로 규모가 크지만 강풍이 불고 파고가 4~5m일 만큼 바다가 거칠어 선진국도 쉽게 접근하기 어려워한 지역이다. 해령 연구는 비교적 잔잔한 저위도 지역에 집중돼 있었지만 아라온호가 남극권 열수 분포와 생태계 연구에 첫발을 내디딘 셈이다.   열수는 분출 당시에는 400도 이상의 온도를 나타낼 것으로 추정되지만, 0도 정도로 차가운 남극 바닷물에 맞닿으면 즉시 식어 1~2도 수준이 된다.  열수가 빠져나가면 해령 주변은 마치 안개가 자욱이 낀 상태처럼 변한다. 연구진은 김승옥 작가의 단편 소설 ‘무진기행’에서 착안해 이번에 발견한 열수 분출구 이름을 ‘안개 낀 항구’를 뜻하는 ‘무진(霧津)’으로 명명했다.   열수에는 망간(Mn), 철(Fe), 이산화탄소 같은 다양한 금속 원소들이 포함돼 있다. 박숭현 연구원은 “미생물들은 열수에 포함된 열수에서 나오는 물질들을 먹고, 생물들은 그 미생물을 먹는 먹이사슬이 형성된다”며 “태양빛이 아니라 지구 내부 에너지를 이용하는 완전히 다른 생태계가 형성된다”고 말했다. 극지연구소 연구팀은 이번 중앙해령 탐사에서 열수 생명체인 키와 게(사진 왼쪽부터 3개)와 일곱다리 불가사리(맨 오른쪽)를 새로 발견했다. - 극지연구소 제공 연구진은 이번 탐사에서는 신종 열수 생명체인 ‘키와 게’(Kiwa속 게)와 남극 심해 ‘일곱 다리 불가사리’도 채취하는 데 성공했다. 이 생명체들이 발견됨으로써 남극권에는 저위도 중앙해령과 구분되는 새로운 열수 생태계 구역이 존재할 가능성이 생겼다. 지금까지 지구상에서는 400여 곳의 열수 분출구가 관찰됐고, 여기서 서식하는 700여 종의 열수 무척추 동물이 발견됐다.    이 연구 결과는 지구과학 분야 권위지인 ‘지구화학, 지구물리학, 지구시스템(Geochemistry, Geophysics, Geosystems)’ 8월호에 게재될 예정이다. 동아사이언스 권예슬 기자 yskwon@donga.com

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