지구 지각에는 얼마나 많은 물이 있나요?

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연구자들은 지구 지각에 약 4,400만 입방킬로미터의 물이 있다고 추정하는데, 이는 육지의 빙하와 빙모에 있는 물보다 많은 양입니다.

지구 층위 시뮬레이션. 사진: AlexLMX — 지구 층위 시뮬레이션. 사진: *AlexLMX*

2021년 지오피지컬 리서치 레터스(Geophysical Research Letters) 저널에 실린 한 연구에 따르면, 지표면 아래 토양이나 암석의 공극(지하수)에 만년설이나 빙하보다 더 많은 물이 저장되어 있는 것으로 나타났습니다. 2021년 연구의 주저자인 서스캐처원 대학교 수문지질학자 그랜트 퍼거슨은 "지각에는 약 4,390만 세제곱킬로미터의 물이 있습니다."라고 말했습니다. 라이브 사이언스(Live Science) 에 따르면, 남극 대륙의 빙상에는 약 2,700만 세제곱킬로미터, 그린란드에는 300만 세제곱킬로미터, 남극 대륙과 그린란드 이외의 빙하에는 15만 8천 세제곱킬로미터의 물이 있습니다.

연구에 따르면 지구의 바다는 13억 세제곱킬로미터에 달하는 물의 최대 공급원으로 남아 있습니다. 바다를 제외하면 지하수가 지구에서 가장 큰 수원입니다. 2015년 네이처 지오사이언스(Nature Geoscience) 저널에 실린 한 연구에 따르면 얕은 토양층에는 2,260만 세제곱킬로미터의 물이 존재하며, 이는 지표면 아래 최대 2킬로미터 깊이에 존재한다는 것을 의미합니다. 이와 대조적으로, 2021년 연구에서는 지각 상층 10킬로미터 깊이의 지하수를 분석했습니다.

이러한 차이는 화강암과 같은 저공극성 결정질 암석에 초점을 맞춘 지구 지각 상부 2km 아래의 지하수에 대한 기존 추정치에서 비롯됩니다. 2021년 연구에는 결정질 암석보다 공극률이 높은 퇴적암이 포함되었습니다. 전반적으로 2021년 연구에서는 지표면 아래 2km에서 10km 사이에 존재하는 지하수의 양이 약 850만 세제곱킬로미터에서 2,030만 세제곱킬로미터로 두 배 증가한 것으로 나타났습니다. 또한, 새로운 추정치에 따르면 얕은 지하수의 양은 약 2,360만 세제곱킬로미터로 추정됩니다.

퍼거슨은 지각의 두께가 일반적으로 30~50km로, 2021년 연구에서 조사한 것보다 훨씬 두껍다고 말했습니다. 연구진은 표층이 비교적 부서지기 쉬워 물을 담을 수 있는 균열된 암석이 많기 때문에 표층에 초점을 맞췄습니다. 10km 이하에서는 지각의 기공이 줄어들고 물을 담을 수 있는 능력도 줄어듭니다.

대부분 담수인 지하수 대수층은 지표면 가까이에 위치하며 식수와 관개용으로 사용됩니다. 퍼거슨에 따르면, 이와는 대조적으로 심해의 지하수는 염도가 매우 높아 재활용하거나 지표면으로 쉽게 끌어올릴 수 없기 때문에 지구의 다른 물과 분리되어 있습니다. 그러나 이러한 대수층이 분리되어 있다는 것은 일부 지역에서 염분이 매우 오랫동안 저장되어 지구의 과거에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있음을 의미합니다.

또한, 고대 물은 오늘날에도 여전히 활동적인 미생물 생태계를 지탱할 수 있었을 것입니다. 이처럼 깊은 생물 군집은 지구에서 생명이 어떻게 진화했고, 다른 세계 에서는 어떻게 발전할 수 있을지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.

안캉 ( Live Science 에 따르면)

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