기온이 영하로 유지되는 추운 겨울 지역에서는 얼음층이 몇 달 동안 호수를 덮습니다.
우리는 겨울에 얼어붙은 호수 표면 아래에서는 별다른 일이 일어나지 않는다고 생각할 수도 있습니다.
그러나 이는 현실과는 거리가 멀다.
이 기사는 “우리 호수: 그들의 비밀과 도전” 시리즈의 일부입니다. 이번 여름, The Conversation과 La Conversation이 호수에서 멋진 수영을 즐길 수 있도록 여러분을 초대합니다. 우리 과학자들은 돋보기, 현미경, 잠수용 고글을 사용하여 호수의 생물 다양성과 그 안에서 펼쳐지는 과정을 조사하고 그들이 직면한 어려움에 대해 알려줍니다. 엄청나게 풍부한 수역에 관한 기사를 놓치지 마세요!
많은 동물, 미생물, 조류가 호수 얼음 아래에서 활발하게 활동하고 있습니다. 그래서 우리는 겨울마다 얼음낚시를 즐길 수 있습니다.
호수의 얼음 덮개는 단열층 역할을 하여 추위로부터 보호해 줍니다. 그러나 얼음이 하얗게 변하거나 눈으로 덮여 있으면 호수 얼음 아래로 빛의 투과가 더욱 감소합니다.
수중 생물은 얼음 아래에서 여전히 활발하게 활동하지만, 춥고 어둠에 가까운 곳에서 생활하는 것은 많은 어려움을 안겨줍니다. 호수의 먹이 사슬은 재조직되고 전체 생태계는 얼음 아래에서 다르게 기능합니다.
얼어붙은 겨울은 호수의 연간 주기 중 독특한 기간입니다. 하지만 이는 드문 일이 아닙니다. 전 세계 호수의 대부분이 매년 얼어붙습니다!
담수 생태학 연구자로서 우리는 얼음 아래에서 생태계가 어떻게 기능하는지 더 잘 이해하기 위해 호수를 연구합니다. 우리는 얼음 호수 밑에 사는 세계를 조명하고자 합니다.
겨울의 호수에 대해 우리는 무엇을 알고 있나요?
역사적으로 육상, 해양, 담수 생태학자들은 추운 계절을 “생물학적 휴면” 기간으로 간주했습니다. 이러한 다소 단순한 견해는 눈과 얼음 아래에서 샘플을 수집하는 물류상의 어려움과 결합되어 과학적 동기를 약화시키고 겨울 생태 연구의 진행을 방해했습니다.
오늘날 우리는 얼음 호수 밑에서의 활동이 이전에 생각했던 것보다 더 크다는 것을 알고 있습니다. 추운 계절에 호수가 “잠을 자지” 않는다는 것은 이제 널리 알려져 있지만, 우리가 겨울의 호수 생태에 대해 일년 중 다른 어느 때보다 덜 알고 있다는 사실은 여전히 남아 있습니다.
무엇보다도 우리는 많은 미생물이 얼음 아래에서 활동하고 있다는 것을 알고 있습니다. 일부 미생물 활동은 겨울 조건을 활용하여 영양분의 전환을 촉진하여 봄에 조류 성장에 더 “이용”하도록 만듭니다. 우리가 정원에 추가하는 비료와 마찬가지로 이러한 영양소는 겨울 얼음이 사라질 때 먹이 사슬의 맨 아래에서 성장을 자극하는 데 중요한 역할을 합니다.
겨울은 또한 일부 동물의 수명주기에 도움이 될 수 있습니다. 활동하지 않거나 이동하는 것을 선택하는 대신, 많은 무척추동물과 물고기는 포식과 경쟁이 감소한 조용한 기간을 활용하기 위해 얼음 아래에서 활동적인 상태를 유지합니다. 겨울 활동은 또한 상당한 이점을 제공합니다. 겨울에 활동하는 동물은 봄에 풍부하고 신선한 음식을 가장 먼저 접하게 됩니다.
(셔터스톡)
동물들은 겨울에 무엇을 먹나요?
얼음 아래의 온도와 빛의 수준이 낮기 때문에 겨울에는 수생 식물과 조류가 광합성을 하지 않습니다. 결과적으로 많은 초식동물은 다른 먹이 공급원을 찾거나 지방 비축과 같은 겨울 생존 전략을 개발해야 합니다.
이것이 바로 일부 동물성 플랑크톤 종(물에 떠 있는 미세한 동물)이 하는 일입니다. 이들은 가을에 조류로부터 건강한 지방(오메가-3 지방산 등)을 축적하고, 겨울에 식량이 부족할 때 생존하기 위해 이러한 비축량에 의존합니다. 곰과 마찬가지로 동물성 플랑크톤도 겨울 지방을 새끼에게 전달하여 봄에 성장하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
겨울에 영양 결핍에 대처하기 위해 동물이 사용하는 또 다른 전략은 신진대사와 이동 능력을 제한하는 것입니다. 에너지 소비를 줄임으로써 많은 동물은 겨울에 영양 요구량을 줄입니다. 일부 송어 종은 수영 거리를 줄이기 위해 겨울 서식지를 선택할 수 있습니다.
(기욤 그로스부아), 작성자 제공(재사용하지 않음)
겨울 얼음의 장점
얼어붙은 겨울은 생명주기와 화학적 측면에 도움이 될 뿐만 아니라 자연과 인간에게도 도움이 됩니다.
겨울은 다른 계절을 정리할 수 있습니다. 예를 들어, 길고 추운 겨울은 호수의 여름을 더 짧고 시원하게 만들 수 있습니다. 실제로, 전 세계적으로 겨울 얼음의 존재는 여름 호수 수온 추세에 상당한 영향을 미칩니다.
따뜻한 여름은 조류가 번성하는 데 도움이 될 수 있습니다(때때로 독소를 방출할 수 있는 청록색 조류 또는 시아노박테리아 등). 결과적으로, 길고 추운 겨울은 이러한 불쾌감을 줄이고 여름을 부드럽게 하여 수질을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
우리 지역사회는 또한 겨울에 호수의 얼음으로부터 혜택을 받습니다. 북부 온대 지역의 얼어붙은 호수에서는 아이스 스케이팅, 얼음 낚시 등의 여가 활동을 즐길 수 있습니다. 일년 중 겨울이 가장 긴 북부 지역에서는 호수 얼음이 얼음 도로를 통한 운송과 같은 중요한 사회 경제적 서비스를 제공하며 문화적 전통과 생존에 필수적일 수 있습니다.
그래서 겨울의 얼음은 우리에게도 매우 귀중한 것입니다.
얼음이 녹는다
지구 온도가 상승함에 따라 우리는 북극해에서 빙산이 녹고 있다는 소식을 자주 듣습니다. 언론에서는 이 문제를 많이 다루지 않았지만, 신선한 얼음도 줄어들고 있습니다. 그리고 이전에 생각했던 것보다 더 빨리.
우리 기록에 따르면 호수는 적어도 2세기 동안 늦게 얼고 일찍 부서졌습니다. 그러나 최근 연구에 따르면 지난 25년 동안 겨울 얼음이 6배 빠르게 사라지고 있는 것으로 나타났습니다.
결과적으로 북반구에 있는 수천 개의 호수가 더 이상 얼지 않거나 가끔씩만 얼지 않습니다. 캐나다 호수도 예외는 아닙니다. 우리 오대호의 얼음 수준은 2024년 겨울만큼 낮아진 적이 없습니다. 과학계는 이미 겨울 기온 상승이 상업용 어업에 미치는 영향과 이러한 대규모 생태계의 기능에 대해 토론하고 있습니다. .
우리는 호수의 겨울 생태에 대한 지식의 격차를 메우기 시작했을 뿐입니다. 따라서 미래의 얼음 손실로 인해 호수가 어떻게 변할지 예측하는 것은 여전히 어렵습니다.
호수의 겨울 생태에 대한 연구를 개발해야만 우리는 더 높은 겨울 기온의 결과를 더 잘 이해할 수 있을 것입니다. 이 작업은 자연과 사회의 이익을 위한 예측 개발은 물론 보존, 완화 및 적응 전략의 기초를 제공합니다.
