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물에 녹아있는 용존산소3)
james (211.♡.20.57)
12-01-14 00:00
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물에 녹아있는 용존산소3)
철과 미량금속
다른 미량 금속들과 더불어 철은 미량 영양소로 정의될 수 있고, 미량 영양소는 유기체에 없어서는 안되나 지극히 작은 양으로 작용하는 영양소를 가리키며, 유기체는 헤모글로빈과 효소 등의 특수 단백질을 구성하는데 철을 이용하고, 또한 식물들은 엽록소를 만들어내는데 철을 필요로 합니다.
다른 미량금속들은 망간, 구리, 아연과 더불어 효소들 안에 사용되며, 철은 수중생물에 특히 식물성 플랑크톤에게 있어서 없어서는 안되고 지구상에 가장 풍부한 금속 중의 하나로, 그러나 철은 해수에 잘 용해되지 않기 때문에 쉽게 사용할 수 있지는 않으며, 소량의 용해된 철 역시 다른 화학물질과 결합하여 바로 수중 바닥으로 가라앉는 경향이 있고, 과학자들은 해양의 어떤 부분에서는 철의 결핍이 식물성 플랑크톤의 생산성에 영향을 미치는 것을 발견했습니다. 그러므로 이론적으로 대규모로 철을 바다에 추가하는 것을 식물성 플랑크톤 붐을 일으켜 대기 중의 이산화탄소를 흡수하게 할 것이라는 주장이 가능하게 되며, 이는 화석연료를 연소시킴으로 초래되는 이산화탄소의 레벨 상승이 원인이 되는 온난화 현상을 줄일 수 있을 것입니다.
만약 이 논쟁의 여지가 있는 제안이 구체화 된다면 북반구에 비해 육지가 적은 남반구에서 더욱 큰 영향을 미칠 여지가 많으며, 육지는 철이 바다로 유입되게 하는 원천이 되어 남반구의 바다는 하천으로부터 유출되거나 먼지로 철이 유입될 육지가 적기 때문에 철을 적게 함유하고 있고, 다른 영양소는 풍부하게 존재하고 있으므로 이곳의 식물성 플랑크톤의 인구 제약은 주로 철이 원인이 됨을 보여줍니다. 그렇기 때문에 철을 제공함으로 식물성 플랑크톤의 비례적 성장은 가능한 것으로 보이는 것입니다.
빛
빛은 대부분 수역의 표층(투광층이라고 불리는 지역) 만을 투과하며, 빛은 물이 투명하고 얕은 경우에만 바닥까지 침투하고, 가장 맑은 수역의 경우라도 빛은 600미터 이하의 수심에는 많은 양으로 투과하지 못하며, 100미터를 투과하는 것이 보통입니다. 아시다시피 물은 빛을 확산시키고 흡수하기 때문에 오직 대양의 2퍼센트 정도에만 현저하게 빛이 도달하게 되며, 민물 수역은 대체적으로 수심이 얕기 때문에 이에 비례하여 더 많은 투광층을 가집니다.
얼마나 깊게 빛이 투과되는지는 얼마나 물이 맑고 부유물이 없는가에 따라 달라지며, 해안지역에서는 빗물에 의한 많은 유출이 있어 빛의 투과는 3미터에도 달하지 못하며, 맑은 물에서는 분광광도계(다른 스펙트럼의 복사밀도를 측정하는데 사용되는 장치)가 590미터의 수심에서 빛을 감지할 수도 있으나 위에 언급한 대로 현저한 빛의 투과는 약 100미터정도로 제한되며, 인간의 눈으로는 약 150미터의 수심에서 빛을 감지할 수도 있습니다.
비록 투광층이 대양에서 깊게는 약 200미터까지 달할 수 있으나 대부분 생물학적으로 생산적인 지역은 얕은 수심에 위치하며, 이 투광층의 위쪽은 진광층(euphotic zone)이라고 불리고, 이 진광층은 대양의 약 1퍼센트에 지나지 않으나 생존에 직접적 또는 간접적으로 관계가 있는 빛 때문에 대부분의 방대한 양의 생물체가 이 안에 거주합니다. 이는 광합성 유기체가 빛 에너지를 생물학적 순환에 사용하는 지역이기도 하며, 투광층의 아래쪽은 약광층(dysphotic zone)이라고 불리고, 빛은 이 지역에 도달하나 현저하게 광합성이 일어날 정도로 충분하지는 않습니다.
무광대(aphotic zone)는 이 약광층 아래 존재하며, 무광대는 빛이 투과되지 않는 지역을 가리키고, 해양의 대부분이 이 지대로 구성되어 있으나 극소수의 해양 생물체들이 이 지역에 거주합니다. 대부분 바다의 경우 영구적 빛이 없는 이 지역은 레크레이셔널 다이버로서 도달하기에 너무 깊은 반면, 저수지와 인공호수와 같은 담수 해역에서는 아주 시야가 낮기는 하나 쉽게 이 지역에 도달할 수 있으며, 많은 경우 민물의 18미터보다 깊은 수심에서는 거의 빛이 없거나 존재하지 않습니다.
많은 요인들 중에서도 혼탁도는 해양 독립 영양 생물의 수직적 생존도를 결정하는 가장 큰 요소가 되며, 광합성하는 생물이 생존할 수 있는 최대 수심(광합성에 필요한 최소 빛의 양에 기초하여)은 혼탁도가 낮아짐(투명도가 높아짐)에 따라 증가하고, 독립 영양 생물은 대부분 190미터 이하의 수심에서는 생존하지 못하고 대부분의 민물에서는 이보다 얕은 수심에서도 생존이 불가능합니다.
어떤 유기체는 광합성을 위해 다른 스펙트럼 부분을 사용하고, 예를 들어 적조류는 스펙트럼의 초록과 파란색 쪽을 이용하여 스펙트럼의 적색을 이용하는 녹조류와 갈조류에 비해 깊은 수심에서도 생존할 수 있도록 하고 있으며, 적조류는 초록색과 파란색을 흡수하고 빨간색은 방출하기 때문에 우리의 눈에 빨간색으로 보이는 것입니다.
해양 생물 분포는 부분적으로 태양광이 비치는 얕은 수심에 머물러야 하는 광합성하는 유기체의 필요에 달려있고, 전형적으로 이 지역은 바닥이 얕은 해안과 접해 있어서 해조류와 같은 큰 종들이 붙어 있을 수 있는 장소를 제공하며, 또한 육지로부터 유출된 영양분을 쉽게 제공해 줄 수 있기도 하나, 산호 역시 얕은 수심에서 발견되는데 이는 생존을 태양광에 의존하기 때문이고, 그러나 산호는 생존하는데 영양분이 거의 없는 환경을 필요로 합니다.
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참고문헌: The Encyclopedia of Recreational Diving(PADI), Diving Knowledge Workbook(PADI), 코스디렉터 강정훈
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