바닷속 세계는 어떤가요?

지구에서 인류가 정복하지 못한 유일한 곳은 해저다. 오늘날의 인류는 지구상에서 가장 높은 에베레스트 산에 올랐고, 여러 차례 우주 여행을 했으며, 인공 탐사선이 태양계 우주 공간에 도달했습니다. 그러나 사람들은 아직도 바다의 가장 깊은 곳이 어떻게 생겼는지 모릅니다. 바다 밑바닥을 탐험하는 데에는 많은 비용이 들고 해결하기 어려운 문제가 많기 때문입니다.

그러나 현재 이용 가능한 정보에 따르면 해저 세계를 탐지하면 보상이 매우 풍부할 것입니다. 왜냐하면 이 어두운 세계에는 광물, 천연가스, 석유가 매우 풍부하게 매장되어 있기 때문입니다. 또한, 바다 밑의 놀라운 세계에 대한 탐험의 결과는 지구 생명체의 기원과 진화에 대한 우리의 전통적인 견해를 바꿀 가능성이 높습니다. 이러한 실질적인 이점 외에도 무형이지만 유형의 만족감도 있는데, 이는 지구의 마지막 끝을 탐험하는 큰 기쁨입니다.

바다 - 지금까지 인간의 손이 닿지 않은 이곳은 지구 표면의 3/4을 차지하며, 바닷물의 양은 140억 입방킬로미터, 평균 깊이는 3,700미터에 이른다. 바다의 복잡한 먹이사슬은 해저 분화구 근처에 사는 유황을 먹는 미생물과 박테리아부터 다양한 심해 어류에 이르기까지 육지의 어떤 생태계보다 훨씬 더 복잡한 다양한 해양 생물을 지원합니다. 먼 거리에 있어 많은 유기체를 끌어들여 먹습니다. 어떤 곳에서는 20미터 길이의 거대 흑해류를 포함하여 발견해야 할 "바다 괴물"이라고 불리는 새로운 동물 종도 있을 수 있습니다.

과학적 연구에 따르면 이 수중 세계의 잠재적인 경제적 가치도 헤아릴 수 없을 정도입니다. 엄청난 에너지를 가진 소용돌이 해류가 세계 대부분의 지역의 날씨에 영향을 미치고 그 형성 메커니즘과 법칙을 이해할 수 있습니다. 기후재난의 발생을 예측하고 수조 달러의 경제적 손실을 피할 수 있습니다. 바다에는 상업적인 개발 가치가 있는 니켈, 망간, 철, 코발트, 구리 등이 다량 함유되어 있으며, 심해의 박테리아, 어류, 식물은 인류의 건강과 장수를 보호하는 기적의 약의 원천이 될 수 있습니다. 어떤 사람들은 앞으로 수십 년 안에 바다에서 얻는 이익이 현재 인간이 우주를 탐험하여 얻는 이익을 훨씬 능가할 것이라고 추정합니다. 사람들이 자유롭고 안전하게 해저에 들어가고 나갈 수 있다면 경제적 이익은 즉각적으로 나타날 것입니다.

그러나 바다 밑바닥에 도달하는 것은 특별한 장비 없이는 우주에 도달하는 것과 같습니다. 상식에 따르면 산소 탱크의 도움 없이는 사람들이 3미터 이하의 물에 오랫동안 잠수할 수 없습니다. 이는 평균 바다 깊이의 1/3에 불과합니다! 수중 다이빙을 계속할수록 압력은 계속해서 증가합니다. 사람의 내이, 폐 및 일부 구멍은 고통스러운 압력을 느낄 것입니다. 수중 온도가 낮아 인체의 열을 빠르게 흡수합니다. 3미터 이하의 물 속에서 사람이 2~3분 동안 생존하기는 어렵습니다.

위의 이유로 인해 현대 심해 탐사는 심해 구형 잠수정과 심해 사슬로 연결된 강철 볼 잠수정이라는 두 가지 핵심 기술의 개발을 기다려야 합니다. 수영하는 법을 아는 사람들은 항상 수중에서 산소를 얻는 방법에 대해 궁금해했습니다. 이것은 수천년 동안 그랬습니다. 고대 그리스 다이버들은 채워진 병에서 산소를 얻었지만, 현대 다이버들은 종종 압축 공기를 사용하여 다이빙합니다. 보통 사람들은 30미터 깊이까지 잠수할 수 있습니다. 가장 숙련된 스쿠버 사용자라도 45미터 이하로 다이빙하는 위험을 무릅쓰지 않습니다. 왜냐하면 깊은 다이빙 압력의 증가와 표면 표면의 압력 변화로 인해 감압병이 발생하고 심지어 사망에 이를 수도 있기 때문입니다. 밀봉된 잠수복을 착용하면 수심 440m까지만 잠수할 수 있습니다.

구형 심해잠수정은 수심 923m를 만들어냈지만 작업이 매우 까다롭다. 나중에 아주 작은 심해잠수함이 발명되었지만 그것은 과학연구에만 사용될 수 있었습니다. 첨단 심해잠수함은 수중 카메라, 표본 수집용 바구니, 인간 손과 같은 기능을 갖춘 조작 장치를 갖추고 있습니다. 깊은 잠수정의 관행은 긍정적으로 대답했습니다. 미국, 프랑스, ​​일본, 러시아 및 기타 국가에서는 바다 깊은 곳에서 동물, 식물, 암석, 물 샘플 및 기타 물질의 데이터 표본을 수집하기 위해 다양한 목적으로 심해 잠수함을 개발했습니다. 이는 심해 탐사의 새로운 시대를 열어줍니다. 사람들은 심해 세계에 관한 많은 양의 정보를 얻었으며 이로 인해 생물학, 지질학 및 해양학에 대한 일부 전통적인 견해가 바뀌었습니다.

과학자들은 바람과 해류의 변화하는 패턴을 새로운 눈으로 바라보고 있습니다. 태평양의 엘니뇨 현상은 상업적 가치가 있는 어족 자원에 극도로 해롭고 지구의 기후에도 이상한 변화를 일으킬 수 있습니다. 해양 순환의 불안정성은 지구 기후 변화로 이어질 수도 있고, 현재 지구상의 안정된 기후가 서서히 사라지는 원인이 될 수도 있습니다.

과학자들은 또한 바다 밑바닥의 해저가 평평하지 않고 우리 육지 지형보다 기복이 심하고 협곡이 히말라야를 담을 수 있다는 것을 알고 있습니다. 더욱 놀라운 점은 바다 밑바닥에 6만 킬로미터 길이의 독특하고 세계적인 산맥이 있다는 것입니다. 과학자들은 거대한 뱀처럼 대서양, 태평양, 인도양, 북극해를 굽이굽이 가로지른다고 합니다. 해저에 있는 부분을 '중해령(Mid-Ocean Ridge)'이라고 합니다.

1970년대 말, 지질학자들이 바다 한가운데 있는 산들을 주의 깊게 연구하면서 대륙판 구조 이론에 대한 확신이 더욱 커졌습니다. 이 이론에 따르면 지구 표면은 단일 돌 껍질이 아니며 가장 작은 판 구조가 수천 평방 킬로미터에 달하는 여러 개의 거대한 판 구조로 구성되어 있으며 맨틀 위에 떠 있습니다. 중앙해령의 융기된 부분은 지각이 처음 생성된 곳일 수 있으며, 해저가 형성되기 전에 아래 지각의 내부 힘에 의해 새로운 판 구조가 발생했을 수 있습니다. Mid-Atlantic Ridge에서 채취한 암석 샘플이 이를 입증했습니다. 이는 판 구조 이론이 정확하다는 놀라운 증거입니다. 이는 해저에서 끊임없이 흘러나오는 미네랄이 풍부한 뜨거운 바닷물이 해저의 굴뚝 모양 봉우리에서 나온다는 또 다른 증거입니다. 이는 상대적으로 젊은 바닥층에서 나오는, 암석 아래에 여전히 엄청난 열이 있음을 보여줍니다. 여기에는 평균 깊이 2,225m의 열수 분출구가 있습니다. 해양 지질학자들은 해저의 열수 분출구를 주의 깊게 연구해 왔습니다. 관찰 결과, 이 분출구는 실제로 미국 옐로스톤 공원의 '성실한 샘'처럼 해저에 있는 간헐천이라는 사실이 밝혀졌습니다. 해저의 갈라진 틈에서 뜨거운 바닷물이 흘러나온다. 온도는 400°C에 달하지만 이곳의 압력은 너무 커서 끓지 않는다. 뜨거운 물이 분사된 후 빠르게 식습니다. 주둥이에서 나오는 물에는 아연, 구리, 철, 황 혼합물, 규소 등 해저에 침전되는 다량의 미네랄이 포함되어 있습니다. 이런 것들이 점점 더 짙어지면서 마침내 '검은 흡연자'처럼 굴뚝 모양의 봉우리를 이룬다.

이 뜨거운 분출구의 화학 반응은 수년 동안 과학자들을 당황하게 했던 질문에 답합니다. 해수에 존재하는 다량의 마그네슘이 구성 요소가 지속적으로 부식되는 동안 왜 상대적으로 안정적으로 유지됩니까? 뜨거운 물이 암석 위로 흐를 때 마그네슘이 바닷물에서 제거되는 것으로 이제는 인식되고 있습니다.

과학자들은 이러한 열분출구를 수중 세계를 연구하기 위한 화학 실험실로 보는 반면, 사업가들은 이를 지구 내부에서 엄청나게 귀중한 다양한 금속을 얻을 수 있기 때문에 금속 제련소로 봅니다. 해양지질학자들은 수심 4,300~5,200m의 해저에 망간단괴층이 있다는 사실을 오랫동안 알고 있었습니다. 이 감자 크기의 망간 코어에는 철, 니켈, 코발트 및 기타 금속이 포함되어 있습니다. 1970년대 이후 많은 광산 회사에서는 첨단 장비를 사용하여 이를 수집해 왔습니다.

해저의 열 통풍구가 놀랍다면, 과학자들을 더욱 놀라게 하는 것은 황을 함유한 간헐천 주변에 생명체가 있다는 사실입니다! 이건 정말 예상치 못한 일이에요. 1977년에 과학자들은 이 열 배출구를 통해 물 속에서 많은 미생물을 발견했으며 길이 20cm의 서관벌레도 발견했습니다. 붉은 피부와 파란 눈을 가진 이상한 물고기! 이 사실이 뉴스에 보도된 후 많은 사람들은 처음에는 이를 믿지 않았지만, 이러한 '불신'은 곧 '호기심'으로 바뀌었습니다. 사람들은 자연스럽게 이런 질문을 던집니다. 실제 생물이 있다면 그들은 무엇을 먹고 살아가나요? 빛이 전혀 없는 곳에서 그들은 어떻게 살아남을까요? 이상한 점은 100여 년 전에 러시아 과학자가 위의 사실을 발견했다는 것입니다. 그는 수중 박테리아가 생존하기 위해 황화산소에 의존하며 이 화합물은 대부분의 생명체에 매우 독성이 크다고 말했습니다. 이제 과학자들은 이 박테리아가 화학 물질로부터 생존 에너지를 얻는 지상의 광합성 박테리아와 정반대라는 사실을 알아냈습니다. 지상의 광합성 박테리아는 빛에서 에너지를 얻습니다.

현재 많은 생물학자들은 화학적으로 합성된 생명체가 지구에 존재한다고 믿습니다. 그리고 해저 열 통풍구는 지구상의 생명체가 어떻게 형성되었는지 연구하기 위한 최고의 실험실일 수 있습니다.

최근 몇 년간 인간이 해저에 더 깊이 들어가야 하는지를 둘러싸고 치열한 논쟁이 벌어지고 있다. 과학자들과 정치인들은 논쟁을 벌이고 있습니다. 해저 더 깊은 곳으로 계속 행진하는 것이 가치가 있습니까? 대부분의 사람들은 해저 탐사가 이론적, 실무적 가치가 큰 사업이라는 점을 인정하지만, 비용이 너무 높아 망설이고 있다. 돈낭비라며 반대하는 사람들도 있다. 미국과 프랑스의 일부 사람들은 더욱 발전된 심해 탐지기 건설에 반대하고 있습니다. 그러나 대다수는 여전히 세계의 해저를 탐지하는 행위가 오늘날 콜럼버스의 신대륙 발견과 비교된다고 믿고 있다. "는 확실히 인류에 대한 많은 전통적인 관점을 바꾸고 인류에게 큰 이익을 가져다 줄 것입니다. 해저 탐사를 위해 미국, 일본, 프랑스 등 여러 나라의 과학자들이 최선을 다해 연구해 왔으며, 그중에서도 일본이 가장 큰 투자와 가장 중요한 성과를 거두었습니다. 일본인들은 항상 새로운 시장에 관심이 많습니다. 그들은 세계의 바다를 새로운 시장으로 여기기 때문에 바다에 대한 열정이 큽니다. 일본의 경우, 섬나라인 일본의 남쪽 부분이 지각의 세 개의 구조 벨트가 합류하는 지점에 바로 있기 때문에 해저 탐지에 관심이 있습니다. 이는 물론 불행한 일입니다. 이 판들 사이의 충돌로 인해 엄청난 에너지가 방출될 수 있습니다. 과학자들은 이곳에서 지진으로 방출되는 에너지가 세계 에너지의 10분의 1을 차지한다고 추정합니다. 일본에 지진이 많이 발생하는 이유도 바로 이 때문이다. 1932년 도쿄 대지진으로 14만명의 사망자가 발생했다. 따라서 지진을 예측하는 것은 일본인이 해저를 탐지하는 중요한 이유이기도 합니다. 일본 과학자들은 태평양 판 구조론의 가장자리가 일본 대륙을 동쪽에서 서쪽으로 압박하고 있음을 발견했습니다. 일본의 심해탐사선은 수심 1만m가 넘는 해저까지 도달할 수 있다. 연구진은 로봇이 단 35분 만에 수심 1만911.4m까지 잠수한 것을 화면에서 볼 수 있다. 이 깊이에서는 바다 민달팽이, 벌레, 새우가 발견되어 지구상에서 가장 적대적인 장소에도 다양한 생명체가 존재할 수 있음을 다시 한 번 입증했습니다.

1996년, 미국 캘리포니아 중부 해안 도시 몬트레이에서 새롭고 혁신적인 해저 탐사선이 진수되어 처녀 항해를 시작했습니다. 이 심해탐사선의 이름은 선페이 1호다. 길이 4m, 무게 1,315kg으로 뚱뚱하고 부풀어 오른 날개 달린 어뢰처럼 생겼다. 물속을 항해할 때는 가볍고 빠른 새와 비슷합니다. 바다 주위를 항해하고 심해 탐사선을 견인하는 느리게 움직이는 잠수함에 비하면 Shenfei 1호는 물 속의 F16 전투기와 같습니다. 구르기와 같은 곡예비행을 수행하거나, 빠르게 헤엄치는 고래와 경주하거나, 물 밖으로 수직으로 뛰어오르는 등의 동작을 수행할 수 있으며, 운전자는 객실 외부의 모든 것을 볼 수 있습니다. 물 위를 날 수 있고, 수심 1,000m 이하로 잠수해 다양한 과학 탐사를 수행할 수도 있습니다.

인류의 마법의 해저 탐험은 가까운 미래에 반드시 새롭고 더 큰 성취를 이룰 것이라고 예측할 수 있습니다.