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물고기가 상류로 헤엄치는 비밀: 왜 미국 상어 중 3%만이 집으로 돌아오는 걸까?
물고기가 번식을 위해 상류로 수영하는 것은 자연스러운 현상이지만 그 여정은 쉽지 않습니다. 일부 연구에 따르면, 미국 상어 중 단 3%만이 인공 장벽을 성공적으로 통과해 산란지로 돌아온다고 합니다. 이런 데이터를 보면 궁금해집니다. 이 물고기들이 먼 거리를 이동하면서 그토록 어려운 도전에 직면하게 만드는 요인은 무엇일까요?
"물속의 속도, 장애물의 디자인, 물고기의 수영 능력은 물고기가 순조롭게 지나갈 수 있는 능력에 영향을 미칩니다."
산업시대의 진전과 함께 댐과 다양한 수자원 보존 시설의 건설이 비 온 뒤 버섯처럼 솟아올랐습니다. 이러한 시설은 물고기의 자연적 이동에 상당한 영향을 미쳤습니다. 특히 생계를 위해 장거리 어업에 의존하는 물고기의 경우, 성공적인 회귀는 수영 능력에만 달려 있는 것이 아니라 물 보존 시설의 설계와도 밀접한 관련이 있습니다.
어항 개발의 역사
어항의 기원은 17세기 프랑스로 거슬러 올라가는데, 당시 사람들이 나뭇가지와 다른 자연재료를 이용해 물고기가 물의 장애물을 넘을 수 있도록 간단한 어항을 만들기 시작했습니다. 그 이후 기술이 발전함에 따라 수영장과 댐 구조, 막힌 물고기 통로, 물고기 엘리베이터, 새로운 유형의 물고기 잠금 장치 등 다양한 형태의 물고기 통로가 등장했습니다.
“어항의 효율성은 종종 어항의 설계에 달려 있으며, 이를 통해 물고기의 피로와 방해를 줄일 수 있습니다.”
물고기 피로의 원인
어디에 물고기 길을 설계하더라도 물의 흐름이 너무 빠르면 물고기가 효과적으로 통과할 수 없으며 심지어 하류로 떠내려갈 수도 있습니다. 이로 인해 전문가들은 어항 설계를 다시 생각하고 다양한 물고기 종의 수영 능력을 더 많이 고려할 수밖에 없게 되었습니다. 예를 들어, 미국상어가 상류로 수영하려면 많은 물의 속도와 에너지 소비가 필요한데, 이 때문에 수로에서 종종 어려움을 겪습니다.
어항 유형
어귀길에는 다음과 같은 다양한 디자인이 있습니다:
<저>풀과 댐 어구
이곳은 가장 오래된 어로 중 하나로, 보통 물고기가 상류로 헤엄칠 수 있는 편리한 통로를 제공하는 일련의 작은 댐과 연못으로 구성되어 있습니다. 물고기는 상류로 이동하기 위해 상자 사이를 뛰어 넘어야 합니다.
어항로를 막다
이 디자인은 일련의 밀폐된 방수판을 사용하여 물의 흐름을 재지정하여 물고기가 장애물을 우회하는 데 도움이 됩니다.
피쉬 엘리베이터
물고기 엘리베이터는 물고기를 장애물, 특히 높은 장애물 위로 직접 옮길 수 있는 방법을 제공합니다.
록 램프 피쉬 패스
이 어도는 큰 바위와 나무를 이용해 작은 폭포를 만들어 자연스러운 물의 흐름 구조를 모방해 물고기의 좋은 번식 서식지를 제공합니다.
수직 슬롯 피쉬 채널
이 디자인을 사용하면 물고기가 점프하지 않고도 좁은 구멍을 통과할 수 있어 물고기 피로감을 없애는 데 도움이 됩니다.
피쉬 캐논
이 시스템은 원래 사과를 안전하게 운반하는 데 사용된 기술에서 영감을 받아 공기 압력을 이용해 물고기를 부드럽게 목표 수역으로 띄웠습니다.
유효성 문제
물고기 통로의 수는 증가했지만 그 효과는 엇갈렸습니다. 한 연구에 따르면 미국 상어 중 단 3%만이 모든 어류 통로를 성공적으로 통과해 번식지로 돌아온다고 합니다. 이로 인해 과학자들은 어항 설계를 개선하고 물고기 회귀 성공률을 높이는 방법에 대해 고민하게 되었습니다.
“수영 성능 데이터와 유체 역학 측정을 일치시키는 것은 효과적인 물고기 이동을 계획하는 데 필수적입니다.”
생태학자와 엔지니어는 물고기 이동로를 설계할 때 수영 성능 데이터를 유체 역학 측정과 연결하는 것을 포함한 여러 가지 과제에 직면합니다. 물고기의 수영 능력은 종마다 다르며, 이로 인해 최종 목적지까지 가는 경로를 설계하는 과정이 더욱 복잡해집니다. 실제로, 이러한 차이로 인해 일부 종에게는 친화적인 어도 설계가 다른 종에게는 방해가 될 수도 있습니다.
마지막 생각
어항 연구가 심화됨에 따라 점점 더 많은 설계 계획이 구현되었습니다. 하지만, 이러한 모든 노력으로 물고기의 이동이 더 원활해질 수 있을까요? 그리고 실제로 목적지에 성공적으로 도착하는 물고기는 몇 마리나 될까요?
