심해 생물이 살아가는 법

타이타닉호 관광 잠수정 타이탄 실종

침몰한 타이타닉호를 관광하려고 들어간 타이탄 잠수정이 2023.6. 18일 오전 대서양에서 실종됐다. 영국의 억만장자 포함 5명이 타고 있었다. 타이탄은 목성의 가장 큰 위성 이름이다. 대서양에서 이 관광 잠수정을 찾기 위한 대규모 수색 작업을 진행하고 있지만 난항을 겪고 있다는 소식이 연일 보도된다. 타이탄은 탄소 섬유와 티타늄으로 만들어졌으며, 96시간 동안 충분한 공기를 보유하고 있다. 구조라는 좋은 소식이 있기를 바란다. 미국 해안경비대는 6. 22일(현지시각) 보스턴 해안경비대 기지에서 브리핑을 통해 타이타닉호 주변에서 발견된 타이탄의 잔해물을 확인했고 탑승자 5명이 사망한 것으로 보인다고 밝혔다.

4,000미터 바다 안 수압

타이타닉호는 대서양 4,000미터에 있다.  4,000미터 수압은 얼마나 큰가? 몸이 수심 4,000m 이상의 수압에 갑자기 노출된다면 으깨진다. 4,000m에서 수압은 대형 트럭 10대가 누르는 힘과 동일하다. 실제 인간과 매우 흡사한 모형을 가지고 바다에서 가장 깊은 마리아나 해구와 동일한 수압을 가해 보는 실험을 했다. 모형이 피떡이 되며 잘게 으깨졌다. 마리아나 해구 중 가장 깊은 부분인 챌린저 심연의 깊이는 1만 1,035m이다. 해발 8,848m인 에베레스트 산보다도 3,000m 깊고 우리나라 63 빌딩이 40채를 쌓은 깊이다.

바다는 지구 표면의 70% 이상을 차지하며, 90%의 바다 생물들은 수심 0m에서 50m 내에 서식한다. 이는 아마추어 스쿠버 다이버들의 평균 다이빙 수심이다. 수압은 깊이가  10m 깊이마다 1㎠에 1㎏씩 는다. 수심 5㎞에서는  500㎏의 수압이다. 플라스틱 컵의 표면적이 80㎠라면 40t이다. 다이버가 하강할 때 수심 50m를 넘어서면 위험하다. 수심 30m의 수압도 갈비뼈가 부러질 만큼 크다. 30m 이상 들어가면 잠수병에 걸리는데 이 병은 사지를 불구로 만들거나, 생명을 빼앗기도 한다. ‘깊은 수심의 환각’이라는 것을 경험하기도 한다. 환각경험은 사람에 따라 다르지만 3 기압 이상(수심 20m)의 압력에서 들이마신 공기에 있는 질소가 중추신경계에 작용한다. 증상은 술에 취한 것과 비슷하다. 환각, 현기증, 도취감, 집중력 감퇴가 일어난다.

심해 바다 잠수 최고 기록

심해 탐사를 목적으로 한 탐사선은  7,000m까지 잠수가 가능하다. 2019년 티타늄 소재 잠수정을 이용하여 수심 10,928m까지 들어간 것이 최고 기록이다.

심해 생물이 살아가는 법

바닷속 생물들은 어떻게 수압에 견딜까? 몸의 구조 자체가 수압과 균형을 유지해 살아갈 수 있도록 만들어졌다.

고기는 몸속 빈 공간에 공기 대신 물을 채워 넣으면 몸 안에 있는 물과 몸 밖에 있는 물의 압력이 균형을 이뤄 몸체가 찌그러들지 않는다. 그래서 대부분의 심해 어류는 부레가 없다. 또 심해 생물들은 고압에서도 세포 사이의 물질 전달이 원활하게 이뤄지도록 막 구조에 유연한 불포화 지방을 다량 함유하고 있다.

바닷속에 살고 있는 생물들은 물을 들이마시고 내뱉으면서 호흡을 하기 때문에 몸 내부의 압력이 물의 압력과 균형을 이루어 물에 눌리지 않는다.

또 다른 심해 생물은 압력을 견디기 위해 몸통과 지느러미를 키워서 표면적과 부력을 증가시킨다. 뼈와 근육도 견디는 압력을 역할을 한다. 경질화된 뼈를 가진 토끼물개(rattail fish)와 같은 일부 생물들은 근육을 경질화시켜 압력을 견딘다. 다른 생물들은 지질을 이용하여 단단한 껍질을 만들고 압력을 견딘다. 활성산소를 갖고 있는 동굴어(cave fish)와 같은 일부 생물들은 높은 압력에서도 호흡 활동을 지속할 수 있도록 미끈한 표면을 갖으며 눈동자 구멍에서 정보를 수집한다.