세계 최대의 담수 시스템인 북미의 그레이트 레이크스(Great Lakes)는 다음과 같은 다섯 개의 거대한 호수로 구성됩니다:
- 슈피리어 호(Lake Superior)
- 미시간 호(Lake Michigan)
- 휴런 호(Lake Huron)
- 이리 호(Lake Erie)
- 온타리오 호(Lake Ontario)
호수의 물 순환
그레이트 레이크스의 물은 끊임없이 순환하며, 각 물 분자는 평균 약 7년간 호수에 머뭅니다. 이후 강물을 통해 흘러나가거나, 지구의 물 순환 과정에 참여하게 됩니다. 이러한 물 순환 과정은 호수 생태계의 건강과 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 호수의 수질 및 생물 다양성은 물 순환의 속도와 빈도에 크게 영향을 받습니다. 더욱이, 기후 변화와 인간 활동은 이러한 자연적인 순환 과정에 영향을 미쳐 장기적인 생태계 변화를 야기할 수 있습니다.
수위 변화
수문학적 체계(水文學的體系)는 시간에 따른 유량, 수위, 수량의 변화를 의미합니다. 이는 강우량, 증발량, 지하수 유입량, 인간 활동 등 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. 특히 그레이트 레이크스와 같이 대규모 호수의 경우, 수위 변화는 주변 지역의 생태계와 경제 활동에 상당한 영향을 미칩니다.
물 순환이 가장 느린 곳
세계 해양의 물은 약 12일 만에 순환하지만, 깊은 지하수는 5000년 동안 순환합니다.
남극 대륙의 빙하는 수백만 년 동안 물을 저장하고 있어 지구상에서 물 순환이 가장 느린 곳입니다. 이러한 장기간의 물 저장은 지구 기후 시스템에 중요한 역할을 하며, 빙하의 융해는 해수면 상승과 같은 심각한 환경 문제를 야기할 수 있습니다.
수위 감소의 원인
무더운 시기에 수위 감소는 강우량 부족으로 인한 지하수층의 고갈로 인해 자연스러운 현상입니다. 비가 내리면 수위는 회복됩니다. 주요 원인은 다음과 같습니다.
- 폭염은 수자원을 감소시킵니다.
- 강우는 지하수층을 충전합니다.
수위가 감소하는 시기
겨울과 여름에는 수위가 낮아지는 갈수기(渴水期)가 나타납니다. 이 시기에는 하천이나 개울이 말라붙는 경우도 흔합니다. 다른 지역에서는 강수량과 기온에 따라 수위 변동 패턴이 다를 수 있습니다. 이러한 수위 변동은 생태계에 영향을 미치며, 수자원 관리에 중요한 고려 사항입니다.
물 부족의 원인
담수 부족은 다음과 같은 복합적인 요인들에 의해 발생합니다.
- 기후 변화는 수문 순환을 방해하여 수자원을 감소시킵니다.
- 인간 활동은 수생태계를 오염시켜 수자원 이용 가능성을 제한합니다.
- 도시화와 토지 이용 변화는 물 소비량을 증가시키고 수질을 악화시킵니다.
12일 만에 물이 순환하는 곳
물 순환 속도는 다음과 같이 다릅니다.
- 대기: 9~10일, 가장 빠른 순환
- 발트해: 약 20년의 순환 주기
- 대륙 빙하, 지하수: 10,000~20,000년 – 가장 긴 순환 주기
습지 형성의 주요 원인
습지는 과도한 습윤 상태와 토탄 형태의 유기물 축적으로 특징지어지는 지형입니다. 습지 형성은 다음과 같은 다양한 요인들이 복합적으로 작용하여 발생합니다:
지질 및 수문학적 조건:
- 평평한 지형과 배수 불량은 지표면에 물이 고이게 합니다.
- 높은 지하수위는 습지를 습윤하게 유지합니다.
- 영구 동토층은 물 교환을 방해하고 침수를 유발합니다.
- 불투수성 토양(점토, 양토)은 물의 유출을 어렵게 만듭니다.
기후적 요인:
- 강수량이 증발량보다 많아 과도한 수분이 발생합니다.
- 저온과 낮은 증발량은 추운 지역에서 습지화를 촉진합니다.
- 여름철 고기압(맑고 바람 없는 날씨)은 토탄 축적을 증가시킵니다.
기타 원인:
- 식생 파괴: 삼림 벌채, 배수, 방목 등은 수문 체계를 교란하고 습지 형성을 유발할 수 있습니다.
- 비버의 활동: 비버가 만든 댐은 침수를 유발하고 새로운 습지를 만들 수 있습니다.
- 하천 및 호수의 퇴적: 하천 및 호수의 퇴적은 연안 지역의 침수와 습지 형성을 초래할 수 있습니다.
유익하고 흥미로운 정보:
- 습지는 수분 균형 조절과 생물 다양성 유지에 중요한 역할을 합니다.
- 습지는 많은 독특한 식물과 동물의 서식지입니다.
- 습지에 축적되는 토탄은 귀중한 연료 및 비료 자원입니다.
- 습지는 오염원이 될 수 있으며 온실 가스의 원천이 될 수도 있습니다.