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왜 심해의 물은 그토록 신비롭고 영양분이 풍부한 걸까요?
우리는 바다를 연구하면서 깊은 바닷물 아래에 숨겨진 신비에 대해 점점 더 알게 되었습니다. 특히 이러한 물층이 어떻게 해양 생태계에 중요한 역할을 하며 방대한 양의 영양소와 생물학적 다양성을 제공하는지에 대해 알게 되었습니다. 이는 주로 바람에 의해 주도되는 상승류라고 불리는 해양 현상으로 인해 발생하며, 깊고 차갑고 영양분이 풍부한 물이 바다 표면으로 올라갑니다.
상승류가 발생하면 차가운 물이 따뜻한 표면수를 대체하게 되고, 영양분이 풍부한 차가운 물은 식물 플랑크톤과 같은 1차 생산자의 성장과 번식을 촉진합니다.
상승류 지역은 일반적으로 해수면 온도가 더 차갑고 엽록소 농도가 더 높습니다. 엽록소는 식물 플랑크톤이 흡수하여 먹이 사슬에 연료를 공급하는 영양소입니다. 심해의 상승은 전체 생태계의 생산성을 증가시킬 뿐만 아니라, 전 세계 어획량의 4분의 1이 바다의 5%만을 차지하는 5대 주요 상승류 지역에서 발생한다는 것을 의미합니다. 주목할 점은 이러한 상승류가 주로 해안 해류나 공해의 흐름 전환에 의해 발생하며, 이것이 전 세계 어류 생산에 미치는 영향이 매우 크다는 것입니다.
상승류의 메커니즘
상승류의 형성은 주로 바람, 코리올리 효과, 에크만 수송이라는 세 가지 원동력에 의해 결정됩니다. 바람이 바다 위에서 특정 방향으로 불면 물의 움직임으로 인해 코리올리 힘과 에크만 수송이 결합되어 수층이 바람 방향과 90도 각도로 편향됩니다.
이 과정에 의해 발생하는 물의 움직임은 나선형 구조를 형성하고, 결국 깊은 물이 보충을 위해 표면으로 올라오게 됩니다.
북반구에서는 해류가 바람의 오른쪽으로 휘어지고, 남반구에서는 해류가 왼쪽으로 휘어집니다. 이러한 움직임은 표면수의 방향을 바꾸어 심해수의 상승을 더욱 촉진합니다. 상승하는 물은 질산염, 인산염, 규산염이 풍부하게 함유되어 있는데, 이는 표면 수역의 유기물이 분해되어 형성됩니다.
상승류의 종류
해양의 주요 상승류는 해류의 방향 전환과 관련이 있으며, 해안 상승류, 대규모 바람에 의한 내륙해 상승류, 소용돌이와 관련된 상승류 등 여러 유형으로 나눌 수 있습니다.
해안 상승류
이것은 가장 잘 알려진 유형의 상승류이며 인간 활동과 가장 밀접하게 관련되어 있는데, 그 이유는 세계에서 가장 생산적인 어업을 지원하기 때문입니다. 해안 상승류는 바람이 해안선과 평행하게 불 때 발생하며, 해류가 표면수를 바깥쪽으로 이동시키고 더 깊고 차가운 물을 보충합니다.
상승류 영역은 전 세계 해양 생산성의 50%를 차지할 수 있으며, 서로 연결된 생명 주기로 인해 전체 생태계의 번영이 특히 두드러집니다.
적도와 남극 상승류
적도 지역의 상승류는 열대 수렴대의 활동과 밀접한 관련이 있는 반면, 남극 지역의 상승류는 대규모 상승류이며, 두 경우 모두 효과적으로 심해수를 해양 표면으로 끌어올릴 수 있습니다.
상승 생산성
상승류의 생산적인 메커니즘을 감안할 때 이러한 지역은 종종 해양에서 가장 풍부한 생태계가 됩니다. 상승류는 생산성을 높일 뿐만 아니라, 수백 종의 생물이 모여들게 하여 해양 연구의 초점이 생물학적 다양성이 되게 합니다.
이러한 상승류 영역은 종종 "허리-벌집 형태의 풍부함"이라 불리는 패턴을 보이는데, 이 패턴에서는 높은 수준과 낮은 수준에서 종 다양성이 매우 높지만 그 사이의 영양층에서는 종 다양성이 매우 낮습니다.
이 중간층은 작은 회유성 어류, 주로 멸치와 정어리로 구성되어 있으며, 상위 포식자에게 먹이 공급원을 제공하고 생태계 전체로 에너지가 흐르는 데 기여합니다.
상승류 생태계에 대한 위협
그러나 이렇게 상승류가 풍부한 지역은 많은 위협에 직면해 있으며, 가장 심각한 위협은 상업적 어업입니다. 과도한 어획은 전체 생태계에 상당한 영향을 미칠 수 있으며, 특히 먹이 사슬의 중간 계층에 속하는 작은 물고기에 큰 영향을 미칩니다.
결론이러한 핵심 중간종의 수가 줄어들면 전반적인 생태적 균형이 유지되지 않게 되어 결국 전체 생태계의 붕괴로 이어질 수 있습니다.
해양의 깊은 물은 신비로울 뿐만 아니라 생명력이 넘치며, 상승류 과정을 통해 생태계에 풍부한 영양분을 공급합니다. 그러나 이러한 생태계의 미래는 상업 어업의 증가와 환경 변화로 인해 어려움을 겪고 있습니다. 우리는 어떻게 이렇게 중요한 상승류 영역을 보호하고 장기적으로 생존을 보장할 수 있을까?
