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체코 공화국의 흐라니카(Hranicka) 동굴은 거의 1km 깊이다.
위에서부터 빗물이 침투하여 만들어졌다.
확인된 최대 수심 (2016 년 9 월 27 일 현재)은 473m (수면 아래 404m)로 세계에서 가장 깊은 수중 동굴. 최근 탐사로 깊이 1km로 확인.

세계에서 가장 깊은 담수 동굴
체코에 있는 흐라니카 심연(Hranicka Abyss)는 예상보다 훨씬 깊고 특이한 방식으로 만들어졌다.

담수로 채워진 세계에서 가장 깊은 동굴은 이전에 예상했던 것보다 거의 두 배나 깊다.
새로운 측정에 따르면 체코 공화국의 흐라니카(Hranicka) 동굴은 거의 1km 깊이다.
데이터는 또한 이 동굴이 지하수에 의해 석회암에서 없어지지 않았음을 시사한다.
대신 위에서부터 빗물이 침투하여 만들어졌다.

▲ 체코 공화국의 Hranicka Abyss 입구는이 침수 동굴이 실제로 얼마나 깊은지 알 수 없었다. 연구원들이 최근 깊이를 확인했다. © Já / CC-by-sa 3.0 / Author Radim Holiš

 

 

Swabian Alb, 발칸 반도 또는 멕시코 유카탄 반도에 상관없이 많은 동굴이 카르스트 지역에 위치해 있다. 이 지역은 수백만 년 동안 물이 침투하여 석회암이 비어있는 지역이다. 일반적으로 이산화탄소가 풍부해 산성인 물은 석회를 용해시키고 지하 공동과 동굴을 만든다. 이 카르스트 동굴의 대부분은 시간이 지남에 따라 물로 채워지고 다른 동굴은 기괴한 종유석과 기타 석회암 형성을 형성한다.

바닥없는 심연

세계에서 가장 깊은 침수 카르스트 동굴은 체코의 동쪽에 있다.
흐라니카 아비스(Hranicka Abyss)는 석회암에 약 100미터 길이의 절개로 시작하여 대각선으로 아래쪽으로 동굴과 같은 방으로 이어진다. 그 바닥에는 담수로 가득 찬 호수가 있다.
수면 아래에서 경사진 틈은 바위의 좁은 지점까지 수십 미터 아래로 이어진다.
여기에서 좁은 동굴이 거의 수직으로 깊이까지 확장된다.

Hranicka Abyss의 침수된 부분이 깊이까지 얼마나 멀리까지 확장되었는지는 지금까지 알려지지 않았다. 동굴 시스템은 너무 접근할 수 없다.
동굴 다이버는 최대 265미터까지 올라갔고 원격 조종 다이빙 로봇은 케이블이 떨어지기 전에 수면 아래 473미터까지 도달했다.
그러나 이 시스템이 세계에서 가장 깊은 담수 동굴이어야 한다는 것은 이미 분명했다.

수심 1km까지 물

체코 과학 아카데미의 라데크 클라니카(Radek Klanica)와 그의 동료들은 최근 Hranicka 동굴이 실제로 얼마나 멀리 확장되는지 알아냈다.
측정을 위해 그들은 전기 전도도 측정에서 중력장 측정, 지하에 대한 지진 데이터를 수집할 수 있는 일련의 인위적으로 트리거된 미니 지진에 이르기까지 현대 지구 물리학적 방법을 총동원했다.

분석 결과 Hranicka Abyss의 깊이는 900미터에서 1킬로미터 사이로 추정된다.
이 범위까지 측정은 미네랄이 풍부한 물이나 물이 포화된 석회암의 전형적인 특징을 기록했기 때문이다. "전도도 측정에서 이 영역은 약 1km 깊이까지 확장되는 낮은 저항을 가진 북쪽으로 기울어진 구조로 나타난다"고 Klanica와 그의 동료는 보고했다.

이것은 Hranicka Abyss가 이전에 예상했던 것보다 약 두 배 정도 깊을 수 있음을 의미한다.

▲ 사진; https://www.waymarking.com/gallery/image.aspx?f=1&guid=44648b6f-1b36-4fae-ae8e-1e52cfcb443d&gid=3

아래로 부터 지하수인가 혹은 위에서 물이 누출된 것일까?

놀랍게도 석회암의 거의 수직 절단은 예상과 다르게 생성되었을 수 있다.
일반적으로 이러한 수직 동굴은 깊은 지하수에 의해 형성된다.
많은 표면에 가까운 동굴 시스템과 달리, 위에서 스며드는 빗물은 석회암의 공동을 녹이지 않는다. 대신, 그들은 지각의 낮은 층에서 위로 부풀어 오르는 산성화된 물에 의해 만들어진다.

Hranicka Abyss의 경우에도 동굴의 물이 분명히 더 깊은 기원을 가지고 있기 때문에 이전에 그러한 낮은 곳의 발생 형성이 가정되었다. 그러나 지하를 조사한 결과 이것이 오류임을 알 수 있다.
연구자들이 발견했듯이 심연에서 멀지 않은 곳에는 현재 퇴적암으로 가득 찬 석회암에 계곡과 같은 도랑이 있다. 이 협곡은 최대 900m 깊이이며 2~3km 떨어진 Hranicka 동굴의 바닥까지 이어진다.

배수구로 협곡 닫혀

그들의 데이터에서 Klanica와 그의 팀은 협곡이 여전히 약 2천만 년 전에 열려 있었고 카르스트를 통해 흐르는 물을 위한 일종의 지역 수집 지점을 형성했다고 결론지었다.
흥미로운 점은 이 협곡을 형성한 침식으로 인해 Hranicka Abyss의 가파른 균열이 형성되었을 수도 있다는 것이다. 생각과는 달리 이 담수 동굴은 위에서 침투한 지표수의 침식력에 의해 만들어졌다.

약 1천 2백만 년 전 중기에서 바다가 일시적으로 이 지역을 관통했을 때 이것이 바뀌었다.
협곡은 퇴적물로 채워져 Hranicka Abyss의 물 배수가 막혔다.
동시에, 오래된 협곡 바닥에 있는 원천의 지하수는 더 이상 흘러나오지 못했다.

지하수는 나중에 나왔다.

“카르스트 지대의 기저에 있는 원천이 막혀 지하수 수위가 상승했으며, 이는 오늘날까지 계속되고 있다”고 연구원들은 설명한다.
이것은 Hranicka Abyss의 레벨이 점차 상승했음을 의미했다. 동굴은 지하수로 넘쳐났다.
다른 많은 깊은 담수 동굴과 달리 Hranica 동굴은 자연적으로 생성된 것이 아니라 지표수를 통과하는 많은 얕은 카르스트 동굴과 같다.

연구진은 "지하과정 대신 지표면 생성 과정은 깊은 동굴 시스템이 있는 다른 카르스트 지역의 지역적 카르스트 역사에 중요하다"고 말했다.
(Journal of Geophysical Research : Earth Surface, 2020; doi : 10.1029 / 2020JF005663)
출처 : Journal of Geophysical Reseach: Earth Surface 

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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