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고성군

새로운 도약 미래의 땅고성

해양심층수의 생산과정

바다는 한 곳에 머무르지 않고 끊임없이 지구 전체를 순환하고 있는데, 순환하던 바닷물이 그린란드의 빙하 지역에 도착하면 매우 차가워져 비중이 아주 커지게 된다. 이 비중이 커진 물은 아래로 점점 내려가 수심 200M 이하까지 이르게 되는데, 이때 그 온도는 약 2℃ 정도까지 급히 떨어진다. 이렇게 차가워진 물은 그 위쪽 수면 가까이의 더 따뜻한 물과 활발히 섞이지 못하고 마치 물과 기름처럼 서로 경계를 유지하며 존재하게 된다. 이렇게 심해로 내려가 존재하는 물을 ‘해양심층수’라고 한다.

표층수가 북극의 그린란드나 남극해 등에서 차가워진다. 그렇게 되면, 해수는 수분이 얼면서 염분농도가 높아져 비중이 높아지게 되고, 비중이 높아지면 무거운 물이 되어 바닷속 깊이 가라앉게 된다. 즉, 수직으로 가라앉는 해류가 형성된다.

그림에서 보는 것처럼 약 천 년에 걸쳐 대서양의 해저를 남하, 남극해로 흘러간다. 거기서 다시 천 년 정도에 걸쳐 한 번도 대기와 접촉이 없는 상태에서 천천히 인도양이나 태평양의 심해를 거쳐간다.

그러는 도중 점점 따뜻해져서 가벼워지게 되면, 북태평양에서 표층으로 떠올라 대서양으로 돌아오게 된다. 또한, 이런 대규모의 순환 이외에도 세계 각지에는 더 짧은 주기의 소규모 순환을 하는 해양심층수도 많이 있는데, 이처럼 해수는 항상 재생되어지고 있다.

해양심층수의 온도가 상승해서 표층으로 올라오는 속도는 1년에 1미터에서 수 미터로 매우 느리다. 그에 비해 1일에 1미터에서 수 미터 정도의 빠른 속도로 해양심층수가 표면으로 올라오는 경우가 있는데 이를 용승(湧昇)이라고 한다. 산에 바람이 부딪히는 곳에서 주로 나타나는 현상이다. 해양심층수의 취수가 용이한 곳은 바로 용승이지만, 그 지역은 전 해역의 단 0.1%에 지나지 않는다.

해양심층수란 해양생물학적 관점으로는 “보상심도(광합성이 일어나는 한계심도 해저 200M)이상 깊이의 해수”라고 정의된다. 그러나 정말로 해양심층수라고 부를 수 있는 것은 지구의 양극부근에서 차가워져 무거워진 해수가 가라앉아서 수심 500~1000M의 심해를 천천히 흘러 지구규모의 흐름인 해양대순환에 형성된 해양심층수뿐이다.

지구규모의 해류대순환(벨트컨베어)

그린란드 주변해역에서 겨울철에 냉각된 고염분의 표층수가 가라앉으면서 심층수가 형성되며, 심층수는 대서양을 남하하여 남극의 웨델해에서 생성된 심층수와 합류하여 인도양, 태평양의 심층을 이동하여 상층의 따뜻한 해수와 혼합하면서 북태평양의 북부해역에서 표층 가까이로 부상, 그렇게 침강된 심층수는 약 2000년의 세월을 걸쳐, 인도양과 북태평양에 풍부한 영양염을 가져오며, 표층에 부상한 해수는 다시 그린란드와 웨텔해로 순환되는 왕복 약 4000년 지구규모의 장대한 해류를 말한다.

그린란드 주변 해역에서 겨울철에 냉각된 고염분의 표층수가 가라앉으면서 심층수가 형성되는 정보를 보여주고 있습니다.

동해의 해류순환(동해고유수)

동해고유수는 수온 2℃ 이하로 염분 약 34퍼밀의 풍부한 수질을 가지고 있으며 블라스디보스톡 해역의 표층수가 겨울철에 냉각·침강되어 동해를 수백 년 주기로 순환하는 해류를 말한다.

블라디보스톡 해역의 표층수가 겨울철에 냉각·침강되어 동해를 순환하는 해류에 대한 정보를 보여주고 있습니다.