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사해 바닥에 있는 소금 기둥 같은 화이트 스모커

 



(In situ images of the chimney clusters. Solitary "needle" at Darga spot (a); Most chimneys exhibit pronounced growth in girth and a clubbed, sinter-like crown (b); chimneys smoke due to buoyancy of chimney brine, whose density is lower than that of the Dead Sea brine, resulting in schlieren, the colorless smoke (c); chimneys in Jake's Bay grow up to 7 m height, older parts are covered by suspended brownish sediments, while white parts are fresh developments (d); Assemblage of youngest chimneys of decimetre length, showing abundantly spiky dendritic crystallizations (e). Credit: Science of The Total Environment (2024). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.176752)

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(An individual submarine chimney at a depth of roughly 30 m. Credit: UFZ)

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(Entrance area to Mineral Beach on the Dead Sea. The sinkhole formed overnight and fortunately no one was injured. Credit: UFZ)

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이스라엘, 요르단, 팔레스타인 서안 지구 사이에 위치한 사해 (Dead Sea)는 사실 서울시 면적의 호수로 세상에서 가장 짠 호수로 유명합니다. 고도가 해수면보다 438m나 낮고 강수량이 적은 건조지대에 있다보니 들어온 물이 나가지 못하고 계속 증발해 염도가 높아진 것으로 염도가 바닷물의 10배인 34%에 달합니다.

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이렇게 염분이 많는 환경이다보니 주변에는 소금 기둥이 발견되는데, 이중 하나가 성경에 나오는 롯의 아내라는 전설이 있고 본래 소돔과 고모라가 있던 장소라는 전설도 있습니다.

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그런데 사해에 대해서 잘 알려지지 않은 사실 중 하나는 호수 아래에 자라나는 소금 굴뚝이 있다는 것입니다. 이 소금 굴뚝은 상대적으로 염분이 낮은 지하수가 뿜어져 나오는 곳으로 호수가 마르면서 이들 중 일부가 육지로 드러난 것이 소금 기둥의 정체 중 하나로 보입니다.

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독일 헬름홀츠 환경 연구소 (Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ)) 크리스티안 시버트 박사 (Dr. Christian Siebert)가 이끄는 연구팀은 이 소금 굴뚝에 대해 조사했습니다.

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연구팀에 따르면 이 소금 굴뚝에서 나온 물은 주변에서 흘러들오오는 지하수입니다. 이 지하수가 암염층에서 막혀 위로 올라오는데, 역시 짠물이지만, 증발에 의해 염도가 더 올라간 사해의 물보다 염도가 낮다보니 밀도가 낮아 위로 상승합니다. 그러면 염분 결정이 이 상승류에는 침착하지 못하고 주변으로 쌓이면서 기둥이 만들어집니다.

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이 구조는 마치 심해에 있는 열수분출공 (블랙 스모커)와 비슷한데, 흰색이기 때문에 화이트 스모커로 불리고 있습니다. 화이트 스모커 주변에는 상대적으로 염도가 낮아 좀 다른 미생물 생태계가 존재한다고 합니다.

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하지만 블랙 스모커와 달리 화이트 스모커는 위험을 경고하는 존재이기도 합니다. 화이트 스모커가 많이 생긴다는 것은 지하수가 땅속에 있는 대수층에서 그만큼 많이 빠진다는 것으로 싱크홀 위험도가 커진다는 것이기 때문입니다. 실제로 주변에 위험한 싱크홀이 생기기도 했습니다. 특히 최근에는 사해의 수위가 매년 1m 씩 하락하면서 싱크홀 위험도는 그만큼 더 커지고 있습니다.

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화이트 스모커는 하루에 수 cm 씩 자랄 수 있으며 대개는 1-2m 정도 높이지만, 아주 큰 것은 7m나 자랄 수 있습니다. 만약 고대인들이 이 사실을 알았다면 더 다양한 신화와 전설이 생기지 않았을까 생각해 봅니다.

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참고

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https://phys.org/news/2024-11-white-smokers-lake-floor-spectacular.html

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C. Siebert et al, A new type of submarine chimneys built of halite, Science of The Total Environment (2024). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.176752

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