기본 콘텐츠로 건너뛰기

세상에서 가장 짠 연못


(The liquid in Don Juan Pond is almost 45 percent salts by weight. It is in Wright Valley, one of the Antarctic valleys where the air is very cold and dry. Credit: Pierre Roudier/Flickr)

(A satellite picture shows Don Juan Pond and surrounding slopes. Understanding the hydrology of this cold, dry environment could help explain conditions on Mars. Credit: NASA)


 남극에는 세상에서 가장 짠 연못이 존재합니다. 발견자 두 명의 이름을 따 돈 후안 연못 (Don Juan Pond)이라고 명명된 이 연못은 대략 100x300m 정도 크기로 평균 두께는 10cm에 불과해 금방 말라버리거나 혹은 얼어버릴 것으로 생각되지만, 놀랍게도 60년대 발견된 이후로 그 형태를 유지하고 있습니다. 더구나 남극의 강추위에도 거의 얼지 않는 놀라운 능력을 지니고 있습니다. 


 얼지 않는 남극 연못의 비밀은 엄청난 양의 염분에 있습니다. 이 연못의 염도는 40% 이상으로 염화칼슘 (calcium chloride)이 풍부한 용액이나 다를 바 없어 영하 58도의 강추위에도 얼어붙지 않습니다. 이런 이상한 연못이 존재할 수 있는 이유는 본래 염분이 풍부한 물이 증발에 의해 농도가 높아졌기 때문입니다. 


 이상한 부분은 그럼에도 완전히 말라버리지 않는다는 것인데, 남극의 낮은 기온 때문에 증발 속도가 느리다곤 해도 어디선가 수분과 염분이 공급되지 않는다면 설명이 되지 않는 현상입니다. 워싱턴 대학의 조나단 토너 교수(Jonathan Toner, a UW research assistant professor in Earth and space sciences)가 이끄는 연구팀은 이 물이 어디서 나왔는지 알기 위해 화학적 구성을 조사했습니다. 


 2013년에 발표된 선행 연구에서는 이 연못의 물이 위성 사진에서 보는 것과 같은 경사면에서 흘러내린 물에 의해 유지되는 것으로 추정했습니다. 그럴듯하긴 하지만, 돈 후안 연못이 있는 맥머두 드라이 밸리 McMurdo Dry Valleys 는 남극인데도 눈을 보기 힘들 만큼 건조한 지역입니다. 따라서 표면에 생긴 수분이 아래로 내려왔다는 가설이 나왔습니다. 하지만 건조 지역인데다 표면에 자국을 만들 만큼 물이 흐른 점은 설명하기 어려운 부분이었습니다. 


 연구팀은 물의 화학성분으로 볼 때 이 물의 기원이 깊은 곳에서 나온 지하수라고 결론을 내렸습니다. 남극 지하의 지하수가 표면으로 흘러나오면서 고인 물이라는 점입니다. 다만 항상 물이 나오는 것은 아니고 간헐적으로 나오는 것으로 보입니다. 


 이 연구에 대해서 나사도 큰 관심을 보이고 있는데, 연못을 만들지는 못하지만 화성에서도 비슷한 일이 일어나는 것으로 보이기 때문입니다. 다만 화성의 낮은 기압 때문에 물이 고이더라도 금방 증발해서 대기 중으로 날아가는 점이 지구와의 차이점 입니다. 


 아무튼 이와 같은 환경에서 살고 있는 생물체라면 앞으로 우리가 화성에서 발견할지도 모르는 생물체에 대한 정보를 제공할 수 있을 것입니다. 연못 자체에는 생물체가 사는지 불분명하지만, 지하수에는 분명 살고 있습니다. 남극에 있는 이 독특한 연못은 화성을 연구하는 과학자들에게도 흥미로운 장소임에 틀림없습니다. 


 참고  


J.D. Toner et al, The geochemistry of Don Juan Pond: Evidence for a deep groundwater flow system in Wright Valley, Antarctica, Earth and Planetary Science Letters (2017). DOI: 10.1016/j.epsl.2017.06.039




댓글

이 블로그의 인기 게시물

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

렘 수면이 식이 패턴에 영향을 준다?

  ( Using a techniqu e called optogenetics, the activity of cells in the brain can be specifically suppressed with light pulses. Credit: Pascal Gugler / Insel Gruppe )  수면 중 빠른 안구 운동이 발생하는 렘 (REM) 수면은 아직도 그 기능이 완전히 밝혀지지 않았지만, 수면에서 매우 중요한 부분이라는 사실은 확실합니다. 렘 수면은 꿈과 관련이 깊으며 전체 수면 시간이 부족하지 않더라도 렘 수면 시간이 짧으면 다음날 집중력이 떨어지고 많이 피곤하게 됩니다. 아마도 렘 수면 시간 동안 여러 가지 기능과 작업이 이뤄짐을 시사하는 결과입니다.   베른 대학교 ( University of Bern )의 과학자들은 쥐를 이용한 동물 모델을 통해서 렘 수면이 식이 패턴에 미치는 영향을 조사했습니다. 연구팀은 렘 수면이 외측 시상하부 ( lateral hypothalamus)에 영향을 주어 식욕을 조절할 수 있다는 증거를 발견했습니다. 외측 시상하부는 모든 포유류에서 볼 수 있는 시상하부의 작은 핵으로 식욕을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각됩니다. 과거 과학자들은 렘 수면 동안 외측 시상하부가 활성화되는 것을 확인했지만, 렘 수면이 실제 식욕을 조절하는지에 대해서는 알지 못했습니다. 렘 수면 동안 외측 시상하부만 차단할 방법이 없었기 때문입니다.   연구팀은 빛으로 살아있는 세포를 조절하는 기술인 광유전학 (optogenetic) 방식으로 렘 수면 중인 쥐의 외측 시상하부 활동을 차단했습니다. 그 결과 쥐의 식욕이 저하되는 것을 확인할 수 있었습니다. 불과 하루 간 차단만으로도 4일 정도 효과가 지속될 정도로 식욕에 대한 영향이 컸습니다. 이는 렘 수면이 식욕을 적절하게 유지하는 데 도움을 준다는 점을 시사합니다.   사실 최근에 다이어트에 대한 수요가 폭발해서 ...

비타민 D - 우울증 예방 효과는 없다

   다른 비타민과 마찬가지로 비타민 D는 사람이 살아가는데 반드시 필요한 비타민입니다. 비타민 D가 부족한 경우 뼈에 심각한 문제가 생길 수 있습니다. 그런데 한 가지 더 흥미로운 사실은 여러 질병에서 비타민 D 부족이 관찰된다는 것입니다. 예를 들어 우울증의 경우에도 비타민 D 부족이 보고된 바 있습니다. 일부 연구자들은 햇빛을 받아 생성되는 비타민 D 부족이 계절성 우울증 장애 (seasonal affective disorder)의 원인일지 모른다고 생각해왔습니다.   하지만 하버드 의대와 메사추세스 종합 병원(MGH)의 연구팀은 비타민 D3 (cholecalciferol) 보충제를 사용한 대규모 임상 시험에서 비타민 D 복용이 우울증 예방에 특별한 효과가 없다는 사실을 확인했습니다. 이 연구는 종합 비타민제 혹은 단독으로 사용되는 비타민 D 보충제가 질병 예방에 효과가 있는지를 알아보기 위한 것으로 평균 67세의 건강한 성인 남녀 18,353명을 대상으로 진행되었습니다. 연구 참여자들은 두 그룹으로 나뉘어 콜레칼시페롤 (비타민 D3) 2000 IU 혹은 위약을 받아 5년간 복용했습니다. 우울증의 정도는 8-item Patient Health Questionnaire depression scale [PHQ-8]로 측정했습니다.   이 연구에서는 분명한 비타민 D 결핍증이 있는 경우는 제외했는데, 의학적으로 보충이 필요한 정도의 결핍이라면 치료를 하는 게 맞지 위약을 5년이나 주는 것은 윤리적으로 문제가 있기 때문입니다. 따라서 연구의 목표는 비타민이 부족하지 않은 건강한 사람에서 비타민 보충제가 혹시 우울증 예방에 효과가 있는지를 알아보려는 것입니다.   연구 결과 실험군과 대조군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 없었습니다. 우울증 발생률은 두 그룹에서 별로 차이가 없었으며 연구 시작과 종료 시점에 그룹 내에서도 별 차이가 없었습니다. 따라서 비타민 D가 부족하지 않...