해양학의 역사 2
과거 바다와 관련된 인간의 지식은 얕은 바다에 한정되어있었고 바다 깊이와 관련되서는 연구를 진행하지 못했었다. 19세기 중반 영국 왕립 해군이 세계의 해안선을 탐사하면서 도표화 하는 노력을 기울였고 이것은 해양과 관련된 과학적 관심을 높이는 출발선이 되었다. 챌린저 탐사는 과학을 목적으로 한 최초의 해양탐사 프로젝트였다. 1871년 영국 왕립 학회는 영국 정부에 전 세계의 바다를 탐험과 함께 과학적 조사를 하도록 요청을 했다. 이것이 인류 최초의 해양탐사 프로젝트였다. 그 이후로 스코트랜드 에든버러 대학의 찰스 와이빌 톰슨과 존 머레이가 탐험을 시작했으며 챌린저호는 톰슨의 지휘로 약 130,000km를 탐험했다. 1876년 5년여간의 탐험을 마친 챌린저호는 탐험 중 심해생물을 발견했으며 4717종의 해양생물 또한 발견했다. 이것을 통해 해양생물학이란 학문이 시작되었다. 또한 바다 수온과 퇴적물 채집, 기상관측, 심충수와 해류 등 다양한 자료와 정보들은 현대 해양학의 밑거름이 되었다. 챌린저 탐사 이후로 유럽국가들은 본격적으로 해양 탐사를 시작했다. 1877년 미국의 아가시가 블레이크호를 이끌고 355여군데의 심해를 조사했고 알바트로스라는 최초의 해양 선박을 사용하면서 해양 조사를 실시해 많은 해양생물학자 탄생하기도 했다. 20세기엔 기술이 발전됨에 따라 해양학 또한 같이 발전을 하게됐다. 1914년 바닥에서 반사되는 음파를 통해 수심을 측정하는 음향 측심이 세계 최초를 진행되었고 1925년부터 2년동안 독일은 음향 측심기를 이용하여 약 70,000 곳의 해양 깊이를 측정했고 수집을 했다. 독일은 이것을 이용하여 수심도를 작성했다. 이 탐사의 프로젝트 이름은 메테오 탐사였다. 이후 핵잠수함 노틸러스호가 1957년 북극을 탐사하며 북극 탐사의 시작을 알리게됐다. 20세기 후반부터는 바다 뿐만 아니라 인공위성을 이용해서 해양학 연구가 가능해졌다. 하늘 위에서 해수면의 온도나 해안선 같은 자료를 수집할 수 있는데 최초로 이것을 이용한 나라는 1978년 미국에서 해양탐사용 위성을 발사하면서 였다. 1990년에는 WOCE(World Ocean Circulration Experiment)가 10년 연구계획으로 창설이 되었으며 미국과 일본, 한국과 같은 세계 각지의 나라에서 참여했고 연구를 해왔다. 현대의 해양연구는 지구 온난화와 지구의 기후 변화와 관련된 연구를 주로 하고 있고 추가로 이러한 변화를 통해 일어나는 생물권의 문제와 관련된 현상들도 연구의 중심이 되고있다. 해양과 관련된 연구는 기후 예측에 큰 도움을 주었고 이것은 자원의 효율적 사용에도 큰 도움이 되고 있다.
해양학의 세부분야
해양학의 세부분야는 생물해양학과 화학해양학, 해양산성화 물리해양학과 같은 것들이 있다. 우선 생물해양학은 해양생물학과 비교가 되는데 해양생물은 해양생물학과 생물해양학 모두에서 연구의 대상이 되는 생물이다. 생물 해양학은 생물체가 해양학계에 미치는 영향을 연구하는 학문이다. 생물학적인 해양학은 보통 미생물을 연구의 대상으로 보고 있다. 미생물이 환경에 어떤 영향을 받는지와 이러한 미생물들을 통해 더 큰 해양 생물과 생태계에 미치는 영향을 연구한다. 생물해양학은 먹이 거미줄 측명에서 상향식으로 접근을 하지만 해양 생물학의 경우 하향식으로 접근을 하여 바다와 관련된 연구를 한다. 생물 해양학은 플랑크톤이나 미생물의 다양성과 이것들의 생산성과 이것을 통해 지구의 탄소 순환에 어떤 영향을 미치는지 연구를 하고 생물학적인 해양한은 인간이 바다에 어떤 영향을 미치는지와 관련된 연구를 한다.
화학 해양학은 바다에서 발견되어진 서로 다른 화학 물질들 간의 상호 작용과 관련된 내용을 연구하는 학문이다. pH측정기나 전기전도도 측정기 이산화탄소 측정기들을 이용하여 물과 관련된 화학물질들의 소산율을 측정한다. 이러한 측정기들을 이용하여 대기와 해안선, 해저의 입자 물질들 또한 측정이 가능하다. 화학 해양학자들은 이러한 측정 정보를 이용하여 지구와 관련된 예측과 결론을 알 수 있으며 바다에서 발생되어지는 주기와 패턴, 화학적 상호작용과 관련된 연구를 하는 사람들이다. 현대 기술을 이용하면 화학 해양학자들의 경우 어떠한 해양변화가 지구에 미치는 영향을 예측할 수 있으며 이러한 예측은 또다른 보완을 하기 위한 노력을 시작하게 할 수 있다. 예를 들어 바다에 어떤 정보가 변화가 되었다면 이러한 변화는 지구 전체의 환경에 변화를 일으킬 것이다. 이러한 변화를 막기 위해 인간들은 노력을 할것이며 이러한 역할을 하는 것이 화학해양학자들의 역할이다.
화학해양학자들이 최근 가장 관심있게 보는것은 해양산성화이다. 해양산성화는 이산화탄소 배출의 증가로 인해 해양의 pH가 감소되면 산성화되는것을 말한다. 실제로 옛날의 바닷물들은 약알칼리였으며 산업화 전의 바닷물 pH는 약 8.2 수준이였다. 하지만 최근 산업화 이후로 이산화탄소 배출이 증가되었고 이러한 이산화탄소는 30~40%가 바닷물에 흡수가 되었다. 이산화탄소가 흡수되면서 탄산을 형성하고 바닷물의 pH는 2100년 7.7 수준으로 떨어질 것으로 예상되어진다.
이러한 pH의 변화는 해양동물들과 큰 연관성이 있다. 해양동물들의 골격은 칼슘으로 구성되어져있지만 탄산칼슘은 압력에 의해 용해된다. 이러한 탄산칼슘의 껍질과 골격들은 탄산염 아래에서 용해가 된다. 탄산칼슘은 pH가 낮아지게되면 수용성이 높아져 이것은 굴이나 바지락, 산호, 성게처럼 껍질이 노출되어져있는 해양생물에 큰 영향을 미칠것이다. 또한 이러한 영향을 플랑크톤과 같은 미생물들이 영향을 받게 되는데 이러한 미생물들의 변화는 먹이사슬에 큰 영향을 미칠 수 있다.
댓글