Q. 북극과 남극 둘다 극지방인데 왜 남극의 기온이 더 낮은 걸까요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.남극은 남위 90도, 북극은 북위 90도입니다. 위도 0도인 적도에서 가장 멀리 위치하죠.지구의 기온은 태양복사에너지가 지구에 도달하고 이 에너지를 받은 지구가 지구복사에너지를 발산하는 과정에서 차이가 발생합니다. 지구의 자전축이 23.5도 기울어져 있음을 제외하고라도(지구의 공전과 기울어진 것 때문에 기온의 경우 계절차가 발생함) , 적도 부근은 태양에너지의 입사각이 제일 크기 때문에 단위면적당 에너지가 크고(기온이 높고), 남극과 북극의 극지방은 입사각이 작아서 단위면적당 에너지가 작습니다(기온이 낮음).일반적으로 남극이 북극보다 추운 이유를 설명할 때, 북극은 바다이고, 남극은 땅이기 때문에 남극이 더 춥다고 말하는 사람들이 있지요. 하지민 이것은 정확한 답이 아닙니다 북극은 땅이 아닌 바다이고, 남극은 대륙(땅)이 있지요. 보통 바다가 옆에 있으면 '해양성 기후'가 됩니다. 바다는 땅보다 쉽게 더워지거나 쉽게 차가워지지 않습니다. 그래서 바다가 옆에 있으면 일년의 기온 차이가 적습니다. 그러나 육지(땅)는 바다보다 쉽게 더워지고 쉽게 차가워지기 때문에 일년의 기온 차이가 크게 되지요. 이렇게 바다가 멀리 있어서 일년의 기온 차이가 큰 기후를 '대륙성 기후'라고 합니다. '대륙성 기후'의 특징은 '해양성 기후'보다 여름에 더 덥고, 겨울에 더 춥다는 것 입니다. 잘못 생각하면, 북극은 바다가 있으니 해양성 기후이고, 남극은 대륙이 있으니 대륙성 기후라고 생각하기 쉽지만, 그렇다고 한다면, 여름에는 남극이 북극보다 더 따듯해야 하는데 실제로는 여름에도 북극보다 남극이 더 춥습니다. 물론 겨울에도 북극보다 남극이 더 춥고요. 이렇게 북극보다 남극이 더 추운 이유는 남극을 빙둘러서 차가운 '남극해류'가 흐르기 때문 입니다. 해류는, 같은 바다인데도 바다물이 흐르는 길이 있습니다. 이 바닷물의 길을 해류라고 합니다. '남극 해류'가 남극대륙을 빙 둘러서 흐르기 때문에 적도 지방에서 내려온 더운 바닷물이 남극 대륙을 따듯하게 데우는 것을 방해하게 됩니다. 그리고 남극대륙의 땅 위에 얼어있는 얼음들이 햇빛을 반사해서 남극대륙이 따듯해 지는 걸 방해하죠. 그래서 남극은 따듯해지기 어렵고 북극보다 더 춥게 된 것 입니다. 북극은 겨울에 영하 20~30도 정도 되고, 남극은 겨울에 보통 영하 50도 이하로 내려간다고 합니다. 남극에서 최고로 추웟던 기온은 영하 89.2도를 기록한 적도 있다고 하더군요.
Q. 연어는 왜 민물과 바다를 왔다갔다 할수 있나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.원리를 살펴보면 생물의 세포에는 침투압 기능이 있어 염분 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 수분이 이동하게 된다.바닷물고기의 경우 세포 수분이 밖으로 빠져나가서 몸 안의 농도가 점차 짙어진다.이런 상태가 계속된다면 죽을 수 있지만 아가미가 몸 안의 염분 농도를 조절하여 그런 일이 발생하지 않게 해 준다.하지만 민물고기의 아가미 세포는 민물에 존재하는 소량의 나트륨이나 염소 이온을 몸 안으로 흡수한다. 연어는 모천회귀 본능이 있는데 모천회귀 본능은 산란기가 되면 연어가 바닷물을 떠나 강물을 거슬러 자신이 태어난 하천으로 가 산란을 하는 것을 말한다.여기에 바닷물과 민물에서 모두 생존 가능한 답이 있다.연어는 바닷물과 민물에서 모두 생존이 가능한 아가미 세포를 가지고 있는데 이동할 때 민물과 바닷물이 섞이는 강 하구에서 3~7일 정도를 보내게 된다.이때 뇌하수체는 주위 물의 염분 농도가 변한 걸 감지하고 아가미 세포에서 염분을 방출하는 기능이 높아지게 만든 것이다.바다에서 강으로 거슬라 올라가는 반대의 경우, 아가미 세포는 물속의 염분을 흡수하는 기능이 강해지게 된다.이러한 기능의 변화로 양쪽 모두에서 생존이 가능하게 되는 것이다. 자신이 태어난 곳으로 회귀한 연어는 산란을 한 뒤 고된 여정으로 인해 죽음을 맞는다.그리고 태어난 개체수에 비해 회귀하는 연어의 개체수는 그 수가 매우 적은데 성장과정이나 산란을 위한 회귀 과정에서 포식자의 먹이가 되거나 우리의 밥상에 오르기 위해 대량 포획되기 때문이다.연어에는 단백질과 지방이 풍부하고, 단백질 흡수를 돕는 비타민 B2, B6도 많이 들어 있다.특히 연어의 지방에는 동맥경화나 혈전을 예방하는 EPA와 뇌의 활동을 좋게 하는 DHA가 함유되어 있다.연어의 고된 산란과정을 생각한다면 먹는 게 그렇게 유쾌하지만은 않지만 이렇게 인간에게 유익한 영양소를 가지고 있는 연어를 어떻게 안 먹고살 수가 있을까 싶다.