아마존 강 밑에 ‘지하 아마존 강’ 흐른다

▶대서양으로 흘러드는 아마존 강 하구의 모습. 눈에 보이지 않는 또 다른 거대한 강이 대서양에 합류하고 있다.

지하 4km에서 아마존 강보다 수백 배 폭으로 느리게 흘러
브라질 과학자들 국제 학술대회서 발표, 지상의 강과는 성격 달라

남한 면적의 7배에 이르는 유역을 통해 세계 최대의 유량을 대서양에 쏟아붇고 있는 아마존 강의 알려지지 않은 새로운 비밀이 밝혀졌다. 아마존 4000미터 지하에 느리지만 폭은 아마존 강보다 수백배 넓은 '지하 아마존 강'이 흐르고 있다는 것이다.

발리야 함자 브라질 국립관측소 지구물리학자 등 브라질 과학자들은 지난 15~18일 브라질 리우데자네이루에서 열린 브라질 지구물리학회 국제학술대회에서 "아마존 강 밑에 지하 강이 있는 징후"라는 발표를 통해 이렇게 밝혔다.

▶지하수가 지상의 강을 통하지 않고 바다로 흘러드는 개념도.

▶지하강의 얼개. 아마존 강 4㎞ 지하에서 아마존 강의 유로를 따라 흐른다. 출처=함사 발표문

▶지하 아마존 강의 형성 과정. 다공성 상부 지층을 따라 모인 지하수가 지하 4㎞에 형성된 불투수층을 따라 대서양 쪽으로 흐른다. 출처=함사 발표문.

이들은 브라질의 석유회사인 페트로브라스가 1970~1980년대 뚫어놓은 241개의 관정의 수온을 바탕으로 한 모델링을 통해 지하 강의 존재를 알아냈다고 밝혔다.

지하 강은 페루의 안데스 산맥에서 시작되는데, 물은 지하 2000미터까지 수직으로 내려간 뒤 아마존 강의 궤적을 따라 대서양을 향해 흐른다는 것이다. 지하 강은 물이 잘 침투하지 못하는 불투수층이 나타나는 지하 약 4000미터 깊이에서 아마존 강보다 약간 짧은 6000킬로미터를 흐른 뒤 대서양으로 들어간다.

연구진은 이 강을 연구책임자의 이름을 따 '리우 함자'라고 불렀는데, 지상의 아마존 강과는 여러 가지 면에서 차이를 보인다. 아마존 강의 강폭은 1~100킬로미터이지만 이 지하 강은 200~400킬로미터로 훨씬 넓다.

반면, 유속은 지상의 강이 초속 0.05~5미터인데 견줘 1억분의 1~10억분의 1미터, 다시 말해 연간 3~30센티미터밖에 흐르지 않는다. 유량도 아마존 강이 초당 13만 3000입방미터이지만 지하 아마존은 3900입방미터로 훨씬 적다. 물론 이 유량도 한강 8개를 합친 양이어서 절대적으로 적지는 않다.

따라서 '지하 아마존 강'은 우리가 흔히 아는 강과는 다르다. 함자도 이를 분명히 해, "지하 아마존 강은 전통적인 의미의 강이 아니라 다공질 암석과 사암을 통해 지하수체가 서서히 흐르는 것"이라며 "강의 경계가 분명하지 않기도 하다"고 말한 것으로 <네이처>의 뉴스블로그에서 마크 페플로우가 전했다.

▶아마존 강의 유역. 남한 면적의 7배에 이르는 세계 최대 강 유역으로 세계 전체 강물의 5분의 1이 이곳으로 흐른다. 그러나 지하 아마존 강까지 합치면 그 비중은 훨씬 커진다.

연구진은 발표문에서 지하 2000미터까지는 지하수가 아래로 흐르는 다공질이고 지하 4000미터에서는 불투수층이 있어 지하수가 고여 대서양 쪽으로 흐르는 아마존 유역의 지질 특성이 이런 '지하 강'을 형성시킨 원인이라고 밝혔다.

연구진은 이런 지하 강에 어떤 생태계가 형성돼 있는지는 밝히지 않았다. 그러나 지하 강이 얕은 쿠스코 지역에서는 지하수를 퍼 식수와 농사용으로 오래 전부터 써 왔으며, 아마존 강 하구의 염도가 상대적으로 낮은 이유가 지하 강의 희석 효과 때문일 가능성이 있다고 밝혔다.

일반적으로 다량의 지하수가 지상의 강이 아닌 지하에서 직접 바다로 유출되고 있는 것으로 알려져 있다. 또 석회암 지역에서는 지하의 동굴과 함몰지에서 강물이 지하로 흐르기도 한다.

조홍섭 환경전문기자 [e-mail]

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