[뉴스스페이스=이종화 기자] 최근 전 세계 과학자들이 해저 아래 거대한 담수 저장고와 메탄 기반 생태계 등 복잡하고 역동적인 지하 해양 세계의 비밀을 속속 밝혀내고 있다.

최첨단 시추 탐사와 심해 탐험를 통한 이들의 발견은 지상 환경만큼이나 다양한 생명체와 중요한 지질·기후 과정들이 해양 지하에 존재하며 우리의 지구 환경 이해에 획기적 변화를 가져올 것으로 주목받고 있다.

IODP와 미국 국립과학재단 공동 탐사 성과, 하와이 서부 해안 해저 담수 대수층 탐사 보고서, 네이처 논문, 심해 메탄 기반 생명의 세계, 일본 해구 단층대 치큐 시추 탐사 결과 등의 보고서와 nelha.hawaii.gov, vineyardgazette, Astrobiology, University of Hawaiʻi System News, bigislandnow.com, University of Leicester, Nature, science.org, joidesresolution.org, j-desc.org의 보도, 발표에 따르면 2025년 8월 초 마무리된 국제 공동 탐사단은 미국 뉴잉글랜드 연안 대서양 해저 9개 지점에서 과학 시추를 통해 약 5만 리터의 담수를 추출하는 데 성공했다.

국제 해양 시추 프로그램(IODP)과 미국 국립과학재단(NSF)이 공동으로 수행한 이 연구에서 밝혀진 해저 담수 대수층은 길이가 최소 217마일(약 350km)에 달하며, 담수 양은 2800입방킬로미터에 이른다.

이는 지상에 있다면 약 1만5000 평방마일의 호수를 형성할 규모다. 해당 담수는 마지막 빙하기 동안 빙하가 녹으며 형성된 것으로 추정되며, 다공성 암석에 갇혀 해수면 상승에도 사라지지 않고 그대로 보존돼 있었다.

콜로라도 광산학교의 브랜든 듀건 교수는 “해양 시추 역사상 최초인 이 담수 추출 작업은 해양 지하 담수 자원의 존재를 확실히 확인하는 중대한 성과”라고 평가했다. 이번 샘플은 추가 분석을 통해 담수의 정확한 생성 시기와 성분 등을 규명할 예정이다.

하와이 서부 해안에서는 최근 또 다른 과학 탐사가 진행됐다. 여기서도 마치 미스터리였던 섬의 물 순환 체계 해명에 기여할 수 있는 새로운 해저 담수 대수층 가능성이 포착됐다.

이 신비로운 대수층은 현존 수문학 모델들이 설명하지 못하는 해안 근처 지하수 순환 불균형 문제의 해답을 줄 것이라는 기대가 크다. 연구팀은 퇴적층 아래 수백에서 수천 미터 깊이에 갇힌 담수를 추적 중이며, 이 발견은 기후 변화와 가뭄 위기에 대응한 수자원 정책의 새로운 전환점이 될 전망이다.

한편 2025년 7월 발간된 네이처 논문은 알래스카와 러시아 사이 태평양 심해 해구, 해저 9000m 깊이에서 햇빛 대신 메탄을 에너지원으로 삼는 폭넓은 생명권을 확인했다. 2500km에 이르는 이 생태계는 관벌레, 조개, 특수 미생물 등이 메탄의 생성과 소비를 통해 복잡한 생물지구화학 순환을 이루고 있으며, 이 메탄기반 생명계는 온실가스인 메탄이 대기로 방출되기 전에 자연 필터 역할을 하는 것으로 평가받고 있다.

중국과학원의 멍란 두 지구화학자는 “이러한 깊은 해양 미생물들은 묻힌 유기물을 분해하여 메탄을 생성하고, 다른 미생물은 이를 화학합성으로 활용한다”면서 기후 조절에서 매우 중요한 역할을 한다고 밝혔다.

또한 2024년 9월부터 12월까지 일본 대형 과학 탐사선 치큐(Chikyu)는 2011년 대지진과 쓰나미를 유발한 일본 해구 단층대를 800미터 이상 시추해 지진 발생 메커니즘 하나를 직접 확인하는 역사적인 성과를 냈다. 시추팀은 단층대 마찰을 줄이는 미끄러운 점토 광물 스멕타이트를 확인했으며, 실시간으로 단층의 온도와 유체 압력을 감시하는 첨단 보어홀 관측소도 설치했다.

맨체스터대학 마즈 휴세 교수는 “이번 연구는 이전에 관찰되지 않았던 거대한 지질학적 과정과 함께, 수백만 년 전에 형성된 대규모 싱카이트 모래 구조물과도 연결돼 있을 수 있다”며 탄소 저장과 에너지 탐사의 미래를 새롭게 열 가능성을 내다봤다.

이처럼 2025년 들어 해저 깊은 곳에서 이어진 일련의 연구들은 해양 아래 숨겨진 거대한 담수 자원과 심해 생태계 그리고 지진 단층대의 비밀까지, 지구의 신비로운 ‘숨겨진 세계’가 지표 환경 못지않게 복잡하고 역동하다는 사실을 과학적으로 입증하고 있다.

동시에 이러한 발견들은 미래 기후변화 대응, 지진 재해 예측, 수자원 확보, 에너지 및 자원 탐사 정책에 중대한 영향을 미칠 것으로 기대된다.