호주 연구진, 그레이트배리어리프 해저에서 옛 강과 호수 지형 확인

호주 연구진이 남부 그레이트배리어리프 해저에서 과거 육지였던 시기에 형성된 강과 호수, 하구와 해변 지형을 확인했다. 연구팀은 2026년 7월 28일부터 8월 20일까지 24일 동안 연구선 인베스티게이터호를 타고 퀸즐랜드주 글래드스턴에서 예푼 북쪽까지 이어지는 해역을 조사했다.

퀸즐랜드대학교가 이끈 이번 연구에는 호주 연방과학산업연구기구와 해양·지질 연구기관, 지역 전통 소유자 공동체가 참여했다. 연구진은 음파탐사 장비로 현재 해저와 퇴적층 아래의 지형을 지도화하고, 해저 퇴적물 코어를 채취했다. 동호주해류와 산호초의 관계를 분석하기 위한 수온·염분·수심 자료도 수집했다.

조사 결과 연구진은 현재 퇴적물에 덮여 있는 과거의 하천 수로와 호수, 하구와 해변 지형을 구분했다. 해저에서 채취한 20개 이상의 퇴적물 코어는 과거 기후와 식생, 해수면 상승 과정과 남부 그레이트배리어리프의 형성사를 복원하는 데 사용된다.

호주 연구선이 음파탐사 장비로 남부 그레이트배리어리프의 해저와 퇴적층을 조사하는 모습. 현재 산호초 아래에는 해수면이 낮았던 시기에 형성된 옛 하천 지형이 퇴적물에 묻혀 있다. 생성형 AI로 제작한 이미지.

산호초 아래에 묻힌 과거의 해안평야

그레이트배리어리프 해역은 해수면이 현재보다 낮았던 시기에 넓은 해안평야였다. 호주 연방과학산업연구기구는 약 6만5천 년 전 선주민이 호주에 도착했을 당시 해수면이 현재보다 약 80m 낮았으며, 현재 바다가 된 퀸즐랜드 연안에는 숲과 강, 호수, 하구와 해변이 이어졌다고 설명했다.

빙하가 녹으면서 해수면이 상승하자 저지대부터 물에 잠겼고, 약 7천 년 전에는 해수면이 현재와 비슷한 수준에 도달했다. 이번에 확인한 강과 호수 지형은 당시 육지였던 공간이 바다로 바뀌는 과정을 보여주는 지질 기록이다.

연구진은 인베스티게이터호의 음향측심기를 이용해 음파를 해저로 보냈다. 음파가 해저면과 퇴적층 경계에서 되돌아오는 시간과 세기를 측정하면 바닥의 높낮이뿐 아니라 퇴적물 아래에 묻힌 지층 구조도 파악할 수 있다.

이 조사에서 과거 하천이 흘렀던 수로는 주변 퇴적층과 구분되는 단면으로 나타났다. 현재 바닷속에서 강물이 흐르는 것이 아니라, 육지였을 때 침식되고 퇴적된 하천 지형이 이후 해수면 상승과 퇴적 작용을 거치면서 해저 아래에 남은 것이다.

이번 항해에서 확보한 음파지도는 옛 하천과 호수의 위치와 형태를 보여준다. 각 지형이 형성된 시기와 당시 기후·식생은 퇴적물 시료의 연대와 성분을 분석한 뒤 구체화된다.

퇴적물 코어로 해수면 상승 전후 환경 복원

연구팀은 해저에서 20개가 넘는 퇴적물 코어를 채취했다. 퇴적물 코어는 해저에 여러 시기에 걸쳐 쌓인 흙과 생물 유해를 원통 형태로 뽑아낸 시료다. 층별 입자와 화석, 유기물을 조사하면 시료가 쌓일 당시의 육상·해양 환경을 추적할 수 있다.

연구진은 코어에 포함된 퇴적물의 종류와 화석을 분석해 남부 그레이트배리어리프의 과거 기후와 해수면, 식생 변화를 복원한다. 육지의 강과 하구가 해수면 상승에 따라 어떻게 이동했는지, 물에 잠긴 지형 위에 현재의 해양환경과 산호초가 형성된 과정도 연구 대상이다.

항해는 8월 20일 종료됐지만 시료 분석은 계속 진행된다. 호주 연방과학산업연구기구의 연구항해 자료에는 주요 결과가 항해 종료 후 약 3~6개월 뒤 공개될 예정이라고 명시돼 있다. 현재 발표된 결과는 음파탐사로 확인한 지형과 채취한 시료의 규모이며, 퇴적층별 연대와 화석·식생 분석 결과는 후속 연구에서 제시된다.

음파지도와 코어 분석을 결합하면 지형의 형태만으로는 알기 어려운 시간 정보를 보완할 수 있다. 지도에서 확인한 하천 수로와 해변의 위치에 퇴적물 연대를 연결해 해수면이 상승하는 동안 해안선과 생태환경이 이동한 순서를 재구성하는 방식이다.

동호주해류가 산호초에 미치는 영향 조사

연구진은 과거 지형과 함께 현재의 해양환경도 조사했다. 주요 대상은 호주 동부 연안을 따라 따뜻한 바닷물을 남쪽으로 운반하는 동호주해류다. 동호주해류가 남부 그레이트배리어리프의 산호초와 수로, 해저 지형을 통과하면서 수온과 영양물질, 해양생물 분포에 어떤 영향을 주는지를 분석한다.

항해에는 전기전도도와 수온, 수심을 측정하는 예인식 관측장비가 사용됐다. 이 장비는 연구선 뒤에서 이동하며 최대 수심 350m까지 해양환경 자료를 수집한다. 연구진은 식물플랑크톤과 해저 생물도 채취하고, 선박의 해수 공급장치에 환경유전자 자동 채취체계를 연결했다.

환경유전자 조사는 물속에 남아 있는 생물의 세포와 분비물에서 유전정보를 찾아 생물의 존재를 파악하는 방법이다. 현장에서 모든 생물을 직접 포획하거나 관찰하기 어려운 넓은 해역의 생물다양성을 조사하는 데 활용된다.

수집한 해양자료는 호주 연방과학산업연구기구의 그레이트배리어리프 해양환경 모형인 ‘이리프스(eReefs)’에 반영된다. 이리프스는 수온과 염분, 해류, 수질과 생태계 자료를 결합해 그레이트배리어리프의 과거와 현재 상태를 분석하고 환경 변화를 예측하는 체계다.

새로운 관측자료는 남부 해역의 해류 흐름과 열 분포를 더 세밀하게 반영하는 데 쓰인다. 연구진은 이를 토대로 주변보다 수온 상승의 영향을 적게 받아 산호와 다른 해양생물이 상대적으로 오래 생존할 수 있는 ‘기후 피난처’ 후보 해역도 찾을 계획이다.

전통 소유자와 공동으로 탐사 설계

이번 연구는 조사 대상 해역의 전통 소유자인 다룸발족과 인접한 워파부라족이 공동으로 설계했다. 두 공동체의 육지·바다 관리인들은 연구선에 탑승해 퇴적물 시료 처리와 해저지도 해석에 참여했다.

호주 선주민 공동체에서 ‘바다의 영토(Sea Country)’는 바닷물로 덮인 공간만을 뜻하지 않는다. 해안과 섬, 바닷속 지형과 생물, 공동체가 세대를 거쳐 유지해 온 문화적 관계를 함께 포함한다. 해수면 상승으로 물에 잠긴 과거의 생활공간도 이 범위에 들어간다.

연구팀은 음파탐사로 확인한 옛 강과 호수, 해안 지형을 다룸발족과 워파부라족이 전해온 장소와 이동경로에 관한 문화지식과 비교한다. 이번 항해에서 선주민의 거주를 직접 입증하는 유물이나 주거지가 발굴된 것은 아니며, 해저 지형과 퇴적물 분석 결과를 전통지식과 연결해 과거 생활공간의 변화를 연구한다.

항해에는 두 차례 운항 구간을 합쳐 14개 기관의 과학 연구인력 44명과 선박 운영인력 20명이 참여했다. 퇴적물과 해양환경 자료의 분석 결과는 다룸발족·워파부라족 공동체와 그레이트배리어리프 해양공원 관리자에게 공유된다.

자연환경과 문화유산 관리자료로 활용

이번 연구는 남부 그레이트배리어리프의 형성과 현재 환경을 하나의 시간 흐름으로 분석한다. 해저 음파지도는 과거 육지의 지형을 보여주고, 퇴적물은 해수면과 기후·식생이 변한 시기를 기록하며, 현재의 해류 관측은 산호초에 열과 영양물질이 공급되는 경로를 설명한다.

연구 결과는 그레이트배리어리프 해양공원의 자연경관과 문화유산 자료를 보완하는 데 활용된다. 호주 정부의 장기 산호초 관리정책인 ‘리프 2050 계획’과 그레이트배리어리프 해양공원관리청의 보호·관리에도 자료를 제공한다.

그레이트배리어리프 해양공원관리청은 2024년 전망보고서에서 기후변화를 산호초 생태계에 가장 큰 위험으로 평가했다. 수온 상승과 해양열파, 열대성 저기압 등은 산호초의 상태와 회복력에 영향을 준다. 남부 해역의 해저 지형과 해류를 세밀하게 파악하면 열이 이동하고 머무는 장소와 생태계가 상대적으로 보호받을 수 있는 해역을 구분하는 데 도움이 된다.

앞으로 공개될 퇴적물 연대와 화석 분석 결과는 남부 그레이트배리어리프가 해안평야에서 해양 생태계로 바뀐 시기와 과정을 구체화한다. 해류와 수온 자료는 현재 산호초의 생존환경을 분석하는 데 활용된다. 과거의 환경 변화와 현재의 해양조건을 함께 조사한 이번 항해는 산호초의 자연유산과 선주민 공동체의 문화유산을 통합해 관리할 기초자료를 마련했다.