무인 잠수정(ROV)을 활용한 남서태평양 해저 열수 분출구 환경 연구

Abstract

한국해양과학기술원은 통가해저열수광상 개발사업의 일환으로 우리나라 해저광물탐사권 독점 확보지역인 통가 배타적 경제수역의 라우분지에서 2011년과 2012년에 무인 잠수정(ROV)을 활용하여 심해 열수 분출구 조사를 수행하였다. 탐사지역인 통가열도(Tonga Arc) 해역은 활동성 후열도분지인 라우분지 내에 위치하며, 라우분지는 태평양 지판과 인도-호주 지각판이 수렴하는 경계에 위치한 수심이 비교적 얕은 (2,000-3,000m) 후열도 분지이다. 열도화산활동은 해저지각을 형성하는 중앙해령화산활동과 달리 대륙지각을 형성하는 화산활동으로 해구를 따라 섭입되는 해양지판뿐만 아니라 퇴적물, 유체 등이 함께 맨틀로 유입되어 마그마의 형성과정에서 이들 물질의 영향으로 조성이 다양해지며 특히 휘발성유체의 함량이 증가한다. 이들 휘발성 유체는 해저열수작용 및 열수광상의 형성에도 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 탐사에 활용된 무인 잠수정(Oceaneering사의 Magnum과 Canadian Scientific Submersible Facility 사의 ROPOS 임차)은 HD 카메라를 비롯한 영상장비와 CTD, 메탄, 이산화탄소, 초고온측정센서 등의 열수플룸 측정 장비, 그리고 해수, 퇴적물, 암석 등의 시료채취를 위한 기구를 탑재하고 있다. 이러한 무인 잠수정을 활용하여 관심지역에서 근접해저면 영상자료를 획득하였으며, 열수광체 주변의 광석 및 퇴적물 그리고 열수 분출구에서 열수 플룸과 다양한 열수 생물 등의 시료를 획득하였다. 이렇게 확보된 자료와 시료들은 향후 열수광상의 개발을 위한 기초자료뿐만 아니라 열수와 같은 화학합성 기반의 극한 환경에서의 생태계 및 생물특성(생존, 생리기작, 등)을 이해하는데 활용되고 있다. 현재까지 분석된 열수 분출구의 주변환경특성 및 열수생물의 군집구조 및 기능에 대한 결과에 따르면 열수 분출구는 수온의 전지구적 순환에 이ㅆ어서 중요한 공급원으로 여겨지며, 열수 분출구의 물리화학적 특성이 열수생물의 분포에 중요한 요인임을 파악할 수 있었다.