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[해양] 바다대기행4편(바다의동맥해류) 평가A좋아요

KBS 바다대기행 4편- 바다의 동맥 해류제작/ NHK (1998)KBS바다대기행 4편 과학기술학부 2반- 바다의 동맥해류 2004051174 정희진바다 대기행은 북극 주변 그린랜드부터 시작했다. 그린랜드는 여름이 되어도 녹지 않는 두께 약 3000m의 얼음으로 뒤덮여 있다. 특히 이 얼음을 자세히 살펴보면 특별한 줄무늬를 볼 수가 있는데, 이 것은 그 지대의 기후상태를 반영하고 있는 것이라 하였다.이 얼음의 줄무늬에 관한 연구결과에 따르면, 지구의 역사가 시작된 이후로 몇 번의 빙하기를 거치면서 지구의 평균기온이 심하게 변동되었다. 그러나 최근 만 년간은 기후변화가 없는 예외적 안정상태인 것을 눈여겨 보아야 할 것이다. 무슨 이유일까? 과학자들은 이를 심해 해류의 영향이라고 해석했다. 심해라 함은 해저 4000m 부근을 말한다. 나는 이렇게 깊은 바다 속에서 지구 전체의 기온을 좌지우지 할 수 있을 거라 상상이 가지 않았다.영상을 계속 보니, 그 해답은 로포텐 군도에 있었다. 로포텐 군도는 한겨울에도 매우 따뜻하여 기온이 0℃이하로 내려가지 않는 지역이다. 멕시코 만류 덕분이다. 멕시코 만류는 공기보다 따뜻한 난류여서 연기가 나고 이것이 대기를 덥혀주는 기능을 담당하고 있다. 그런데 멕시코 만류가 왜 하필 추운 북쪽까지 오는 것일까? 더군다나 멕시코 만류의 흐름은 바람의 반대방향이다. 질문을 조금 수정해야 할 것 같다. 멕시코 만류는 도대체 어떻게 이 곳까지 흐를 수 있는 것일까? 그 원동력은 무엇인가?그 이유는 이곳에서 이루어졌던 1950~60년 핵무기 폭발실험의 피해를 조사하는 중에 밝혀졌다. 그 지역의 물을 조사한 결과, 폭발실험의 증거인 트리티엄이라는 방사성 물질이 심해까지 가라앉아있다는 것을 알아냈다. 바로 이것은 바다의 흐름이 국지적 침강운동을 하고 있다는 일종의 표시라고 할 수 있다.이 지역은 겨울에 바닷물이 얼면서 소금이 흘러나온다. 겨울이 되면 바닷물이 더 짜지는 이유가 이 때문이다. 이렇게 짜진 바닷물은 무겁기 때문에 가라앉게 되는데, 이러한 현상이 물기둥을 이루며 아주 대규모로 이루어진다. 수층의 물이 대규모로 가라앉으니, 바람의 방향을 거스르고서라도 따뜻한 남쪽 물이 이 빈 공간을 채우려 흐를 수 밖에 없는 것이다. 이런 흐름이 바로 멕시코 만류이다.가라앉은 해류는 대서양 남쪽 향하여 계속 흐르고 미국대륙 연안을 따라 밑으로 밑으로 계속 흐른다. 이 해류는 남극해까지 간다. 남극해의 무거운 물과 합쳐지면서-남극해의 밀도는 아주 크다-추진력을 얻어 한 줄기는 태평양으로, 다른 한 줄기는 인도양으로 흐른다. 결국은 거대한 해저에 이 물이 모이게 되고, 따뜻한 물과 천천히 섞여 추진력을 잃어 이 해류의 흐름은 종점에 다다르게 된다.이 심해해류가 섞인 북태평양의 물을 떠다가 성분분석을 하면 까만 탄소입자가 남게 된다. 이 탄소입자는 조사해 보니 약 2000년 정도 된 것이었다. 이 말은, 심해해류의 시발점인 그린랜드에서 종점인 북태평양까지 오는데 2000년 정도 걸린다는 말이다. 이 연구결과를 설명해 준 과학자는 좀 더 피부로 느낄 수 있도록 재밌는 시간 비유를 해주었다. 이 물은 2000년 전 예수님이 태어났을 쯤에 그린랜드에서 출발한 물이라고.심해해류는 종점이 있는 반면, 멕시코 만류는 북태평양까지 온 물이 다시 그린란드로 돌아가는 구조를 갖는데 이를 대양대순환 해류구조라고 한다. 이 해류구조가 추운날씨에 온화한 날씨를 선사해 줄 뿐 아니라 열대바다를 식혀주기도 하는 지구전체의 온도 조절 장치를 톡톡히 해내고 있다. 그러나 항상 안정된 상태를 유지하는 것은 아니다.최근 만년동안은 안정한 상태였기 때문에 이 온도가 계속 유지됐다는 것인데, 그 전에 기온차가 심했던 것은 안정하지 못했기 때문이 아니었을까?해저물을 채취하여 분석한 결과 패키더마(플랑크톤의 일종)라는 생물이 발견되었다. 이 생물은 수온에 따라 돌출방향이 바뀌는 성질을 가지고 있는 아주 독특한 생물이다. 만 3천년 전에는 돌출방향이 시계 반대방향이었는데, 이는 수온이 아주 높았음을 의미한다. 즉, 프리코 박사의 주장은 어마어마한 혹한으로 인해 꽁꽁얼었던 빙하가 화산 폭발로 빙하가 다 녹기 시작했다는 것이다. 이것이 바로 수온이 높았다는 것. 그리고 그 엄청난 양의 빙하가 녹음으로 해서, 육지에 대규모의 홍수가 생겼다. 이로 인해 강물의 유량이 많아지고 이것이 바다로 흘러들어가 염분농도를 낮추는 원인이 된 것이다. 바다의 소금농도가 작아지면, 침강류의 세기가 저하되기 때문에 대순환 해류가 추진력을 잃고 멈춰버렸다는 주장이다.이런 식으로 대순환 해류가 멈춰버리면, 인류는 대자연에 무릎을 꿇을 수 밖에 없다. 실질적인 예를 통해 살펴보자. 연구팀은 알래스카 북부지역에 퇴적물을 조사해보았다. 이런 기후 변화 이전의 지층에는 식물화석이 많았지만(이것은 그 땅이 비옥했음을 의미), 기후 변화 이후의 지층에는 모래로만 쌓여있다. 결국 이것은 대순환 해류가 멈춰버리고 나서 비옥했던 이 땅이 불모의 땅으로 변해버리고, 이로 인한 식량난으로 고대인들이 죽을 수 밖에 없었던 결과를 초래한 것이다.

자연과학| 2004.11.09| 2페이지| 1,500원| 조회(3,383)

해류, 바다대기행, 멕시코만류, 심해해류, 대순환해류

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[해양] 바다대기행3편(신비의생존전략) 평가A좋아요

KBS바다대기행 3편 - 신비의 생존전략 과학기술학부 2반2004051174 정희진아름다운 물고기 그림이 나오면서 시작되었다.떼를 지어 다니는 물고기들이 왔다갔다 하는 모습에 나도 모르게 “우와~”를 연발했다. 이라는 타이틀을 보면서, 바다 생명체들이 살아가는데 내가 모를 어떤 전략이 있는 것일까 궁금해 하였다.이 프로그램은 제일 먼저 육지에서 1500km 떨어진 대서양 한복판의 피코섬으로 우리들을 인도했다. 돌고래가 돌진하는 모습이 보였다. 물고기 사냥을 하는 것이었다. 그 쫓기고 있는 물고기의 이름은 이다. 커다란 떼를 이루며 돌고래를 재빠르게 피해다니는 전갱이와, 그 뒤를 쫓는 돌고래의 이 생존싸움을 보며 나는 숨을 죽일 수 밖에 없었다. 이런 살벌한 먹이사슬의 관계가 바다세계에서도 엄연히 존재하는 것이다.그렇다면, 이런 먹이사슬의 기저는 무엇일까? 그것은 동물이 아닌 바로 식물성 플랑크톤이다. 식물성 플랑크톤은 우리 눈에는 보이지 않지만, 조금만 확대해서 보면 아름다운 보석처럼 반짝 빛난다는 것을 알 수 있다. 더 확대해서 본다면 이 작은 생명체가 복잡하고 섬세한 구조를 지니고 있다는 것도 알 수 있다. 특히 이 복잡한 구조 중의 하나인 엽록체에서는 빛을 이용하여 유기물을 합성하기도 한다. 이러한 광합성 작용을 하기 위해 식물성 플랑크톤은 빛이 있는 수층에서 살아야 한다. 빛이 없는 심해로 가라앉지 않기 위해 긴 털 모양의 가시와 몸체의 요철무늬 또한 섬세한 구조라 칭찬받을만 하다.식물성 플랑크톤은 번식력이 뛰어나다. 화면을 봤을 때에 가운데 조금 있던 플랑크톤이 몇 초가 되지 않아 금방 화면을 꽉 채울만큼 번식력이 아주 빠르다. 이 덕분에 식물성 플랑크톤은 작지만 그 개체수가 많기 때문에, 생산하는 유기물의 양이 연간 10억톤 정도가 될만큼 어마어마하다.바다내의 물고기 대부분은 식물성 플랑크톤이 서식하는 범위(수심 200m이내)에 서식한다. 그리고 그 밑으로는 생명체가 살지 않을 것이라고 생각했다.하지만 19c부터 심해연구가 시작되면서, 심해에도 생명체가 살고 있다는 것이 밝혀졌다.수심 200m 지역에는 심해갈치(우아하게 지네를 움직임, 샛비늘치의 천적), 팽투스(먹이사냥을 아주 잘함), 감투빗 해파리(잠수정모양, 빛을 발하는 섬모), 토끼귀 빗살 해파리, 라비신(척추동물의 조상) 등등이 살고 있다.수심 400m에는 관해파리, 빛해파리, 콜로보네마, 샛비늘치 등이 살고 있다. 관해파리는 지구상에서 가장 긴 동물이라고 말할 수 있을 만큼 정말 긴 몸을 가진 동물이다. 샛비늘치는 독창적인 방법으로 천적으로부터 자신을 보호한다. 샛비늘치의 천적은 심해갈치이다. 심해갈치는 샛비늘치 뒤쪽에 위치하여 샛비늘의 위치를 그림자로 파악하게 되는데, 샛비늘치는 바로 그 꽁무니쪽에서 빛을 발하기 때문에 그림자로 보이지 않아 심해갈치의 눈을 속이게 된다. 이와 같이 태양빛이 거의 들어오지 않는 심해에 사는 생물들은 스스로 발광하여 자신을 적으로부터 방어하며 살아가고 있다.수심 700m에는 산소가 매우 희박하여 생명체가 정말 없을 거 같지만, 그 어려운 환경에서도 꿋꿋히 적응하며 살아가는 생물이 분명히 있다. 바로 뱀파이어 오징어. 푸른 사파이어 눈을 가졌고, 다리를 쫙 펼쳐서 전혀 색다른 모습으로 형체가 바뀌기도 하는 특이한 생물이다.수심 1000m. 이 곳에도 과연 생명체가 살고 있을까? 물론이다. 긴 꼬리로 먹이감을 확 잡아버리는 풍선장어가 그 예이다.심해탐사를 하면서, 이해의 폭이 넓어진 것을 사실이지만 한가지 의문점이 있다. 산소뿐만 아니라, 모든 조건이 열악한 이 심해에, 어떻게 생명체들이 살아갈 수 있는 것일까? 라는 것이다. 이들은 대체 무엇을 먹고 살아가는 것일까?연구팀은 이와 같은 의문점을 해결하기 위해 심해층의 물을 채취하며 성분물질을 조사하였다. 그 중에 특히 눈여겨 봐야할 물질은 바로 긴 모양의 배설물이다. 이 배설물의 주인은 코패포다라고 하는 동물성 플랑크톤이다. 이전까지는 코패포다의 배설물은 물에 용해되어 사라진다고 알려져 있었으나, 이 연구팀이 직접 실험을 해본 결과 배설물은 물에 용해되지 않는다는 것이 밝혀졌다. 이 배설물이 물에 용해되지 않고 심해로 가라 앉는다는 것이다. 그리고 이것이 바로 심해생명체의 먹이가 된다. 심해를 탐사하는 내내, 육안으로 하얀 부유물들이 둥둥 떠다니는 것을 볼 수 있었는데, 이를 해저눈발이라고 하며 코패포다의 배설물도 이에 포함되는 것이다. 이 외에 식물성 플랑크톤의 사체, 라바신이라는 생물이 위협을 느끼고 버리고 간 집도 해저눈발의 일부분이다.KBS바다대기행 3편 - 신비의 생존전략 과학기술학부 2반2004051174 정희진크릴새우도 한 몫을 한다. 밤에 수층으로 올라가 식물성 플랑크톤을 잡아먹고 새벽에 심해로 돌아오는 습성이 있다. 이 크릴새우를 잡아먹고 사는 관해파리는, 크릴새우의 이런 습성 덕분에 수층의 영양까지 같이 섭취하는 것이 된다.그렇다고 해서 심해의 생명체가 수층의 영양을 가만히 앉아서 받아먹기만 하는 것은 아니다. 받는 것이 있으면 다시 주는 것도 있다는 자연의 이치는 바다에서도 통한다. 수층에는 광합성이 활발하여 인과 질소(광합성에 꼭 필요한 물질)이 바닥난다. 하지만 심해에는 심해생명체들이 유기물을 무기물로 활발히 분해하는데다가 수층에서와 같은 광합성 활동이 없기 때문에 무기질이 굉장히 풍부하다. 이 무기질을 위로 끌어올려주는 역할을 용승작용이 담당한다. 수층이 바람에 의해 밀려나면서 그 자리를 메꾸기 위해 바다 깊은 곳에서 무기질이 풍부한 물이 올라오는 것이다. 이 덕분에 태평양 페루연안에 멸치가 황금어장을 이룰 수 있는 것이다.

자연과학| 2004.11.09| 2페이지| 1,500원| 조회(2,474)

바다, 플랑크톤, 바다대기행, 심해

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[해양] 바다대기행2편(해저탐사여행) 평가D별로예요

KBS바다대기행 2편 과학기술학부 2반- 해저 탐사 여행 2004051174 정희진우리는 바다 중앙부로 갈수록 수심이 깊어질 거라 생각한다. 하지만 실제로 조사해보면 그렇지 않다. 대서양 바다 중심부는 북에서 남으로 일종의 해저산맥을 이루면서 돌출되어 있다. 우리의 예상을 확 깨는 지형이다. 더욱 독특한 것은 우뚝 솟아야 하는 산 봉우리가 없이 깊이 3000m 의 깊이로 푹 파여있다는 것이다.이 엉뚱한 모습의 계곡은 인도양을 가로질러 태평양까지 연결되어 있다. 그 길이는 65000km로 지구를 반바퀴 돌 수 있는 정도이다.하와이 군도에서 산맥을 따라가다 보면 그 끝에 7000m 깊이의 일본해구가 자리잡고 있다. 이 곳을 해저잠수정으로 관찰을 해보니 그 해구에서 300℃의 온천수를 뿜어내고 있었다. 이 온천수는 Mg 등 무기염류가 아주 풍부해서 유수동물에게 아주 좋은 영양공급원이 되고 있다.계곡 밑으로 가면 불뚝 불뚝 솟아 있는 지붕 모양의 지형이 몇 km 씩 늘어져 있는 것을 볼 수 있다. 이 지형의 생성원리를 밝히기 위해 로버트 앰블리 박사팀은 음향감시체계(SOSUS)를 이용하여 탐사에 나섰다. 조사하는 동안에 SOSUS에 갈라지는 듯한 소리가 잡혔는데, 관찰해보니 이 것은 용암이 분출되는 소리라는 것을 알 수가 있었고 이 용암분출이 지붕 모양의 지형을 낳게 한 것이다 라고 설명했다.이 곳에서 용암이 분출되면 차가운 바닷물에 의해 겉은 분출되자마자 거의 바로 냉각되지만 속은 바닷물과 직접적으로 접촉하지 않아 속에서는 용암이 계속 흐를 수 있다(증거: 동글동글한 모양의 암석). 겉이 이미 굳어버렸기에 용암 속에 갇힌 바닷물이 조금씩 빠져 나오면서 굳어있던 겉부분이 조금씩 들린다. 이 작업이 계속적으로 반복되면, 결국 이 지형은 돌기둥 모양이 되고 그 가운데 부분은 물이 지나간 자리로서 텅텅 비어있게 된다.또한 분출 시에 용암에 포함되어 있던 유황 및 CO2 가스가 바다에 녹게 된다. 그리고 내부의 용암은 액체 상태를 유지하면서 계속 흐르게 되고 용암 속에 갇혀있던 바닷물이 바깥으로 나오면서 기포 모양의 돌기둥이 형성된다는 것은 앞에서 설명하였다.이렇게 하여 새로 형성된 지반을 해저 계곡과 비교해 봤을 때 정확히 일치한다. 그 중심부에서 멀어질수록 오래된 형성된 지반이고, 중심부인 계곡은 지반이동의 중심이고 지구에 필요한 물질이 쏟아져 나오는 자원의 중심이라 할 수 있다.연구 결과에 따르면, 화성 표면의 1/4 은 바다였다. 수심 1000m 의 바다가 있었을 때는 지구와 별 다를게 없는 생명체가 살고 있었을 것이다. 그러나 화성의 바다는 대기 중의 CO2를 흡수하여(CO2는 물에 잘 녹는다) 대기는 막대한 양의 CO2를 잃었을 것이다. 결국 CO2에 의한 온실효과가 줄면서 온도가 내려가면 바닷물의 양이 줄어들고, 이런 식으로 온도가 계속 떨어지게 되면 결국 바다는 얼어붙게 된다. 이런 이유로 화성은 죽은 땅이 될 수 밖에 없었던 것이다.

자연과학| 2004.07.06| 2페이지| 1,500원| 조회(1,419)

바다대기행, 용암, 해저계곡

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[해양] 바다대기행1편(두얼굴의바다) 평가A좋아요

KBS바다대기행 1편 과학기술학부 2반- 두 얼굴의 바다 2004051174 정희진갑자기 마른 하늘에 날벼락처럼 폭풍우 물어치고 또 잠시 후에 언제 그런 일이 있었냐는 듯이 다시 고요해 지는 일이 종종 일어 난다. 이게 무슨 일 일까? 바로 이것은 순간적이고 국지적인 하강기류인 순간돌풍 때문이다. 순간돌풍은 시속 360km정도로 종종 태풍보다 강력하게 발생한다. 태양에너지가 집결하는 적도에서 수면온도가 아주 높아지면 증발량이 커져 대기 중의 적란운이 형성된다. 이것은 바다의 에너지를 엄청나게 지니고 있을 것이다. 이 때 적란운이 다시 비로 뿌려지게 되면, 가지고 있던 에너지가 바다로 돌려지게 되는 것이다.대서양 주변 수온이 25℃ 이상으로 아주 뜨거워질 때가 있다. 이것은 바로 바다 밑에서 올라오는 메탄 가스에 불이 붙어 바닷물이 데워지는데에 그 원인이 있다. 메탄가스가 어디에서 올라오는 것일까? 리처드 맥기버 박사는 심해 퇴적물 속에 석유매장량의 2배에 달하는 메탄가스가 농축되어있음을 밝혀냈다. 인류의 대체에너지로 각광 받고 있는 메탄가스는 그 매장량부터 우리를 매혹시킨다. 그러나 메탄가스는 그리 호락호락하게 우리의 편이 되어줄 자원은 아니다. 해저 지각의 변화가 생기면 묻혀있던 메탄가스가 노출되어 이것이 수표면까지 올라와 분출하게 된다. 메탄은 불에 잘 붙는 성질 때문에 수층을 뚫고 나오면 공기와 반응해 불이 붙어, 바다 위에서도 잘 탄다. 이 때 이 격렬한 연소 반응으로 바다 위에는 거품이 많이 생기는데, 이 위로 배가 지나가게 되면 아무리 크고 안전한 배라도 거품에 묻혀 침몰하게 된다. 바다에서만 피해를 입는 것이 아니다.방출된 메탄가스는 공기보다 가벼워 공중으로 쉽게 올라간다. 그리고, 무시무시한 힘을 발휘하게 되는데... 공기 중에 떠 다니던 메탄가스가 비행기 엔진 속에 들어가면 고온?고압의 조건에서 그냥 불이 붙어 비행기가 폭발해 버릴 수 있다.

자연과학| 2004.07.06| 1페이지| 1,500원| 조회(1,263)

바다, 메탄, 메탄가스

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