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해양 환경 - 해양 지질
■ 해양지질(Marine Geology)
지질학은 대개 땅속이나 광물을 이용하여 지구의 역사를 연구하는 학문으로 정의되나, 실제로는 지구 표면의 28%를 차지하는 대륙의 역사에 한정되어 있습니다. 나머지 72%의 지질에 대한 연구를 해저 지질학(Submarine Geology),해양 지질학(Marine Geology),또는 지질학적 해양학(Geological Oceanography)이라 부릅니다. 지질 해양학은 바다와 이에 관련된 연안, 해안선 및 그 곳에서 일어나는 작용을 연구하는 것으로 여기에는 연안을 둘러싼 넓은 플랫포옴을 이루는 대륙붕, 대륙붕에서 심연까지에 이르는 대륙사면과 이를 넘어선 심해저가 포함됩니다. 우리가 살고 있는 바다는 지구 표면적의 3/4 이상을 차지 합니다. 일반적으로 해안선의 구분을 육지와 바다의 구분이라고 할지 모르나 해양의 해수를 담고 있는 분지인 해저는 육지의 연장이라고 보는 것이 타당합니다. 해양지질학(Geological Oceanography)은 바다 밑 땅의 생김새와 움직임에 대해 해저의 지질학적인 현상을 규명하고 연구하는 분야입니다. 이러한 해양지질학에는 연안지역의 지질작용, 해저지형, 판구조운동, 해저퇴적환경, 퇴적층서 및 대비, 탄성파층서, 해양미고생물학, 고해양시스템과학, 그리고 해양의 진화 및 해양발달사 등의 세부 분야가 있습니다. 따라서 해저지각과 해저지층에 대한 탐사와 분석을 통해 광범위한 지질시대에 걸친 대양의 역사와 진화과정,해저확장설,대륙이동설, 판구조론 등 나아가서 지구의 역사를 연구할수있으며 해저 섬유 탐사 등 바다 자원의 개발에도 필수적인 지식을 제공하고 있는 학문입니다.
■ 해저확장설 (Seafloor Spreading)


판구조론에서 더 나아간 이론이 해저확장설(Seafloor Spreading)입니다. 대양저에 대한 관측에 의하면, 대양의 중앙에 있는 해저산맥들(예: 대서양 해령과 동태평양 융기부)을 따라 지판들 사이에 생긴 갈라진 틈으로 맨틀 용암이 솟아올라와 흘러 펴지면서 냉각되어 지판들이 확장되고 있는 것으로 해석되고 있다. 가장 젊은 표면 지각은 해저 산맥의 축에 있고, 축으로부터 거리가 점점 멀어지면서 점차로 늙은 지각이 위치한다. 현재 전 세계적으로 매년 약 20 km3의 용암이 솟아올라 새로운 해저지각을 형성한다고 추산하고 있다. 용암이 냉각되는 동안에 암석 내에 있는 어떤 광물질은 지구의 자기장으로부터 자성을 얻게 되는데, 당시의 자기장의 방향을 기록한다. 지구 자기장의 방향이 과거에 여러 번 역전하였다는 증거들이 발견되고 있다. 그래서 용암이 식어가는 동안 어떤 해저지각은 역방향으로 자기장을 띠게 된다. 만약 해저확장이 계속된다면, 해저는 자기장의 역전들을 기록한 부드러운 자기장의 “테이프 기록”을 소유하게 될 것이다. 사실, 중앙 해령의 지각과 평행하게 달리고 있는 선형의 “자기장 이상"의 줄무늬 패턴이 여러 지역에서 기록되어져 있었다.
■ 심해 시추를 통한 과거의 지구온난화 연구
태평양 서부지역에서 심해시추를 통해 얻어진 코아시편들을 통해 1억3천5백만년전을 포함 여러 번의 온난화현상이 일어났다는 것을 알 수 있었다. 이러한 분석결과는 지구에서의 온난화 현상이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 일상적인 현상이라는 것을 말해준다. 지난 10월에 종료되었던 과학적 목적의 시추선인 “JOIDES Resolution” 을 이용한 탐사작업을 통해 과거 백만년 동안 태평양의 넓은 지역에서 산소가 낮게 나타나는 기간이 길게는 백만년까지 지속되었음을 알 수 있었다. 노스캐롤라이나 대학의 지질과학 교수로서 해양지질학자인 Timothy Bralower 박사는 “이처럼 넓은 지역에서 산소가 부족하게 나타나는 현상은 수백만년간 지구가 격은 환경변화중에서 가장 극한 변화중 하나였을 것이다” 라고 말했다. Bralower 박사는 밀란대학의 고미생물학자인 Isabella Premoli-Silva 박사와 함께 2개월에 걸친 탐사를 이끌었다. 과거 지구온난화에 대한 이해를 돕기위한 목적의 이번 시추작업은 일본에서 동쪽으로 1000마일 이상 떨어져 있는 해저 고원인 Shatsky Rise 에서 실시되었다. 약 1천년의 기간을 가지며 발생하는 지구온난화의 발생은 지질연대에서 보면 거의 순간적이라고 볼 수 있다. 지구온난화는 온실가스인 이산화탄소와 메탄을 방출하는 대규모 화산폭발이나 해저 산사태에 의해 촉발되었을 것이다.

온난화는 해양이 산소를 함유할 수 있는 능력을 감소시키는 동시에 부식성을 높여 유기체의 껍질을 잘 분해시킨다. 검은 색을 띄고 있는 탄소가 풍부한 진흙층에는 해초와 박테리아 의 유해만 남아 있는데 이것이 지구온난화를 나타내는 것이다. 시추를 통해 1억2천5백만년전 온난화를 보여주는 3개의 코아와 5500만년전의 온난화를 보여주는 10개의 코아를 얻을 수 있었다. 이는 과거 모든 해양탐사를 통해 얻었던 코아 수보다 많은 것으로 과거의 환경변화에 대해 이전보다 더 잘 파악할 수 있게 해줄 것이며 또한 앞으로 환경변화의 원인을 찾는데도 도움이 될 것이다. 퇴적물을 통한 지구온난화 연구를 통해 지구온난화가 이전에 생각했던 것보다 더 자주 발생함을 알 수 있었다. 그중 5500만년전에 있었던 온난화는 20년가 지속되었으며 그 동안 심해 생명체의 30-50%가 멸종한 반면 해수면 부근에서는 새로운 종의 진화를 촉진했음을 코아를 통해 알 수 있었다. 현재의 지구온난화를 이해하기 위한 이번 탐사는 7개 국가에서 27명의 과학자들과 62명의 작업자에 의해 Shatsky Rise에서 35일 동안 수행되었다.

[출처 : http://www.eurekalert.org/bysubject.php?kw=79 : 2001년 11월 16일]
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