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이웃집과학자

고래 사체가 가라 앉은 뒤 상상초월 상황

By 이웃집과학자

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고래 배가 '펑'

출처유튜브/On Demand News

고래가 죽으면 어떻게 될까요? 위 사진은 2013년 페로 제도에서 발생했던 고래 배가 폭발하는 모습인데요. 죽은 지 일주일 정도 된 향유고래에서 발생했습니다. 

고래 배가 터진 이유는 메탄 가스 때문이었는데요. 과학 저술가 캐리 아놀드는 <내셔널지오그래픽>을 통해 "고래의 내장과 위에 들어있는 내용물이 부패하며 가스가 발생"했다며 "이게 곧장 빠져나가면 좋을텐데 고래 피부가 워낙 튼튼해서 이 가스의 압력을 이겨내고 가스를 모은다"고 설명했습니다.


해양생물학자 Bjarni Mikkelsen 박사가 고래 사체의 배를 도구로 찌르고 있다.

출처유튜브/On Demand News

사진 속 오렌지 색 옷을 입고 있는 사람은 페로 제도의 국립 박물관에서 일하고 있던 해양생물학자 Bjarni Mikkelsen 박사인데요. 뼈대를 박물관에 전시하기 위해 파견됐다고 해요. 기구를 이용해 고래 사체의 배를 찌르는 이러한 일을 겪었다고 합니다.  

그렇다면 이렇게 거대한 고래가 바다에서 죽은 경우엔 어떻게 될까요? 

고래 사체를 연구한 과학자

이에 대해 궁금한 해양학자가 있었습니다. 책 <매드매드 사이언스 북>에 따르면 하와이대학교 해양학과 교수인 크레이그 스미스(Craig Smith)는 오래전부터 커다란 유기물질 덩어리인 고래가 가라앉으면 심해에서 무슨 일이 벌어질 지에 대해 연구했습니다.  

고래 사체 연구한 하와이대학교 해양학과 교수인 크레이그 스미스(Craig Smith)

출처University of Hawaii

하지만 고래 사체를 바다에서 우연히 발견하기란 하늘의 별 따기라고 하는데요. 그래서 스미스는 직접 고래를 심해로 가라앉히기로 결심했습니다.


1983년 첫번째 실험을 진행했는데요. 실험은 비참하게 실패하고 맙니다. 고래 뱃속에 가스가 생겨 부력을 만들었기 때문입니다. 그러다 폭풍우가 밀려왔고 스미스는 고래를 떠내려 가게 내버려두고 돌아와야 했습니다. 

배 속 가스가 부력을 만들어 떠오르는 고래.

출처AdobeStock

1988년 워싱턴 주 시애틀 앞에 있는 퓨젓사운드만에서 진행했던 두 번째 실험은 절반의 성공에 그쳤는데요. 이번에는 고래 사체를 심해저에 닿도록 하는 데 성공했습니다. 하지만 그 지역엔 잠수함이 없었기 때문에 스미스가 나중에 잠수해서 고래를 관찰할 수가 없었습니다.


1992년 2월, 스미스는 샌디에이고 근처에는 10톤 가량의 귀신고래 사체가 떠밀려왔다는 소식을 듣게 됩니다. 그는 고래 사체 연구를 위해 샌디에이고를 향해가며 자신의 옷과 잠수복은 돌아오는 길에 버려두고 오게 될 것을 알고 있었다고 합니다. 왜냐하면 고래 사체는 사람이 도저히 헤어날 수 없는 악취를 퍼뜨린다고 합니다. 

이곳에서 발견된 고래 사체의 위치는 해저 연구가 진행중인 지역이라 더 좋았는데요. 마침 해군기지에서 고래가 자초돼 있었습니다. 스미스는 견인 밧줄로 고래를 스미스의 배에 연결해 망망대해로 끌고 나갔습니다. 24시간 가량 배를 타고 나가 샌 클레멘터 유역의 한 지점에서 정확한 위치를 기록한 다음 고래를 밸러스트로 무겁게 만들어 1920m 아래까지 가라앉혔습니다. 참고로 밸러스트는 배의 균형을 유지하기 위해 바닥 부분에 싣는 중량물입니다. 

이후 고래 사체가 있는 곳까지 잠수하는데 필요한 자금 지원 요청을 받는데 어려움을 겪으며 3년이 지났습니다. 스미스는 고래 사체를 가라앉혔던 샌 클레멘터 유역으로 다시 향했습니다. 음향 탐지기를 이용해 별 어려움 없이 찾을 수 있었는데요. 그가 잠수함 '앨빈'을 이용해 잠수했을 때 고래 사체의 물질 순환 과정은 이미 어느 정도 끝난 뒤였습니다. 부패의 첫 번째, 두 번째 단계는 이미 지났으며 스미스가 세 번째 단계에서 발견한 건 해골뿐이었습니다. 해골에는 수만 마리의 조개와 달팽이가 가득했고, 그것들은 박테리아가 뼛속 지방에서 만들어낸 황화물을 먹으며 살아가고 있었습니다. 

고래 사체는 심해 생물들에게 풍부한 영양분

NOAA에 따르면 고래가 죽어서 가라앉을 때 고래의 사체는 깊은 바다 생물들에게 풍부한 영양분을 제공합니다. 심해의 깊이에서 영양분은 주로 지표수에서 떨어지는 물질들이죠. 거대한 유기물질 덩어리인 고래 사체가 심해로 떨어지니, 이는 심해에 사는 유기체들에게는 아주 수지맞은 일입니다. 심해 생태계에 엄청난 양의 식량을 제공하는 것이었으니까 말이죠. 

Smithsonian의 자료에 따르면 고래의 사체는 부패되며 몇 가지 단계를 거치게 되는데요. 1단계에서는 은상어, 먹장어, 상어 등 죽은 동물을 먹는 큰 동물들이 냄새를 맡고 멀리서 헤엄쳐옵니다. 죽은 고래의 부드러운 살을 거의 2년 가까이 먹어 치운다고 합니다.


2단계에서는 벌레, 갑각류, 연체동물이 남아있는 고래의 지방을 먹고 살아갑니다. 또한 종종 약 2년 간 고래사체 아래, 영양분이 풍부한 침전물 속으로 파고들기도 한다고 합니다.

고래 사체는 해양 생명체에게 엄청난 식량 공급원!

출처유튜브/NOAA Sanctuaries

3단계는 수 십년 간 지속될 수 있는데요. 뼈대만 남은 고래 사체의 상태에서 박테리아는 뼈 안에 갇힌 지질을 분해하기 시작해 황을 생성하기 시작합니다. 황은 더 많은 박테리아와 홍합, 벌레, 달팽이 등을 포함한 다양하고 희귀한 종들의 더 큰 공동체를 끌어들입니다. 이 마지막 단계에서 발견된 종의 다양성은 심해저에 있다고 알려진 어떤 공동체보다 더 크다고 합니다. 

크레이그 스미스의 계산에 따르면 커다란 고래의 뼈는 80년 이상 먹이 공급원이 될 수 있다고 하는데요. 서로 다른 두 사체 사이의 평균 거리는 16km 미만으로 추정되며 고래 사체는 심해 생태계에 중요한 기여를 한다고 말합니다. 

청새리상어(blue shark).

출처Wikimedia Commons

한편, 오늘날까지 스미스는 고래 사체 일곱 마리를 심해로 가라 앉혔다고 하는데요. 그 과정에서 악취보다 훨씬 더 큰 위험에 처할 뻔 하기도 했다고 합니다. 1988년 스미스가 부두 아래에 표착한 12m짜리 쇠고래를 가라앉히려 했을 때였습니다. 그 고래를 끌고 가기 위해 스미스와 그의 팀은 잠수복을 입고 그 고래를 그물로 싸야했는데요. 목표지점에 다다르고 나서 그물을 벗겨내니 2m 길이의 식인상어 일종인 청새리상어가 그물 안에 함께 있던 것을 발견했습니다. 아마도 고래를 먹고 있던 청새리상어가 실수로 고래와 함께 그물에 둘둘 말려왔던 것으로 추정됩니다.


##참고자료##

  • 레토 슈나이더, 매드매드 사이언스 북, 뿌리와이파리(2020) 
  • Smith, Craig R., and Amy R. Baco. "Ecology of whale falls at the deep-sea floor." Oceanography and marine biology 41 (2003): 311-354. 


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