수족관의 물고기들이 한여름 무더위에 수면 위로 올라와 입을 뻐끔거리는 현상이 왜 그러건가요?

Question

수족관의 물고기들이 한여름 무더위에 수면 위로 올라와 입을 뻐끔거리는 현상을, 수온이 상승함에 따라 기체의 용해도가 감소하여 물속의 용존 산소량이 현저히 부족해지는 원리와 연계하여 설명해 주세요.

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

한여름 무더위에 수족관의 물고기들이 수면 위로 올라와 입을 뻐끔거리는 현상은 수온 변화에 따른 기체의 용해도와 용존 산소량의 역관계로 설명할 수 있습니다.

​기체가 액체에 녹아들어 가는 양을 뜻하는 기체의 용해도는 온도가 낮을수록 커지고 온도가 높을수록 작아지는 성질을 가집니다. 온도가 낮을 때는 기체 분자들의 열운동이 둔해져 물속에 잘 머무르지만, 반대로 온도가 올라가면 기체 분자들의 운동 에조가 활발해지면서 물 밖으로 탈출하려는 경향이 강해지기 때문입니다.

​따라서 여름철 무더위로 수족관의 수온이 상승하면 물속 산소의 용해도가 급격히 감소합니다. 이로 인해 물속에 녹아 있는 산소의 총량인 용존 산소량이 물고기들이 호흡하기에 현저히 부족한 상태가 됩니다.

​결국 물고기들은 생존을 위해 산소를 조금이라도 더 얻을 수 있는 장소로 이동하게 됩니다. 공기와 직접 맞닿아 있어 수중 깊은 곳보다 상대적으로 산소 농도가 높은 수면 근처로 올라오는 것입니다. 물고기들이 수면 위에서 입을 뻐끔거리는 행동은 부족한 숨을 몰아쉬며 아가미를 통해 어떻게든 산소를 흡수하려는 필사적인 호흡 과정입니다.