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호수와늪

호수와 늪은 하천과는 달리 물이 고여있는 상태이며, 대부분은 주변 하천에서 물이 흘러들어 고이는 곳이다. 하천과는 달리 물이 정체된 환경에서는 물질의 흐름이 원활하지 않게 되므로 예기치 않은 문제를 일으키기도 한다. 대표적인 예는 생물의 호흡에 중요한 용존산소로 공기중으로부터 녹아 들어가는 산소가 깊은 곳까지 분산되기 어려우므로 깊은 곳이나 바닥층에서는 산소가 부족한 상태에 이르게 된다. 이러한 현상은 유입되어 바닥에 축적된 물질의 분해과정에서 산소를 소비하게 되므로 더욱 심화된다. 한편 하천과는 달리 정수부에서는 부유하여 생활하는 식물성 플랑크톤이나 연안부에 서식하는 침수식물이 낮동안 광합성 과정에서 산소를 생산하여 용존산소의 일부를 충당하나 밤에는 호흡과정에서 다른 생물과 마찬가지로 산소를 소모하므로 이들 식물의 양이 과다할 경우 대량폐사하고 폐사된 유기체의 분해과정에서 다시 산소를 소모하게 되므로 전 수체의 생물이 전멸하는 경우도 발생할 수 있다. 생물이 살아가는데 필요한 영양염류의 경우에도 바닥에 침전되어 제대로 순환되지 못하므로 끊임없이 육지로부터 흘러들어야 한다. 백두산의 천지연 같은 호수는 여러 가지 문제가 있겠지만 육지로부터 물질의 흐름이 거의 없기 때문에 에너지를 많이 소모하는 어류 등 소비자가 대량번식하기에는 어려운 환경이다.
또 한가지 흥미있는 것으로 수온약층이라는 현상이 있다. 수온약층은 수심에 따라 햇빛이 들지 않는 수심에서는 수온이 급격히 떨어져 수심에 따른 수온의 분포가 급격히 변화되는 현상이다. 흐름이 느린 하천에서 여름에 위층은 뜨겁게 느껴지나 바닥은 차갑게 느끼는 현상은 따뜻한 물이 위층을 통과하기 때문이지만 유사한 현상으로 이해하면 된다. 물놀이가 잦은 여름철에 호수에서 수영할 경우 심장발작이 들어 익사하는 사고가 잦은 이유는 이러한 급격한 수온변화로 인한 것이다.
수온약층은 물의 밀도 변화와 연관되어 생물의 서식에 영향을 미치는 또 다른 흥미로운 현상을 나타낸다. 물의 밀도는 4℃에서 가장 높다. 만일 물의 밀도가 0℃에서 가장 높다면 물이 어는대로 바닥에 가라앉게 되므로 전 호수가 얼어붙어 생물이 전혀 살 수 없게 될 것이지만, 이 현상 때문에 얼음은 항상 위쪽에 떠 있으므로 어류 등 수서 생물이 겨울철에도 살 수 있게 된다. 한편 이른 봄이나 가을철 아침에는 표면층의 수온이 4℃에 가깝게 되고 아래층은 낮아져 위층의 물이 가장 무겁게 변한다. 이러한 때 바람이 불면 간신히 유지되던 균형이 깨어져 호수의 위층과 아래층의 물이 뒤바뀌는 현상(turn over)이 일어난다. 가끔 호수가 아주 흐려지는 경우는 이 현상 때문으로 이에 따라 저층의 축적된 유기물을 혼합시켜주므로 에너지 흐름에는 유리하지만 무산소층의 물이 대량 혼합되므로 용존산소가 일시적으로 과부족하게 되어 견딜 수 없는 어종이 대량폐사하는 경우도 있다.
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