깊은

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1968년 연구용 잠수함 앨빈(Alvin)이 매사추세츠 해안에서 침몰했을 때 선원들의 점심도 함께 가져갔습니다. 왁스 종이에 싸인 샌드위치, 국물이 담긴 보온병 몇 개, 사과 한두 개가 전설적인 탐사선과 함께 놓여졌습니다. 그리고 나중에 난파선을 복구하기 위해 돌아온 과학자들은 충격에 빠졌는데, 그들은 거의 1년 동안 표면 아래 1km 이상 떨어진 곳에 있었음에도 불구하고 거의 훼손되지 않은 상태로 남아 있었습니다.

조리대 위에 놓아두거나 아무렇지도 않게 바다에 던진 샌드위치는 상하거나 먹어치워지기 전까지 하루나 이틀 이상 지속된다면 운이 좋을 것입니다. 그렇다면 왜 누군가가 앨빈 승무원의 점심을 먹지 않았습니까?

새로운 증거에 따르면 심해의 극심한 압력은 샌드위치를 ​​손상시키고 탄소 순환의 중요한 단계인 유기 탄소를 이산화탄소로 재활용하는 과정인 미생물 탄소 분해를 늦추는 것으로 나타났습니다. 새로운 연구를 주도한 연구팀은 이번 연구 결과가 기후 모델에 사용되는 탄소 예산과 해저에 과도한 탄소를 저장하는 것을 제안하는 미래 지구공학 전략에 중요한 영향을 미칠 수 있다고 말합니다. 이번 연구 결과는 네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)지에 게재됐다.

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수십 년 동안 과학자들은 심해에서 미생물의 탄소 분해가 억제되는지 궁금해해 왔습니다. 그러나 겉보기에 간단해 보이는 이 질문에 답하는 것은 어려운 일임이 입증되었습니다.

얕은 물의 미생물은 햇빛이 비치는 표면에서 계속해서 깊은 바다로 떨어집니다. 이러한 내키지 않는 침입자는 압력에 적응하지 못했기 때문에 아마도 깊이에서 탄소를 더 천천히 분해할 것입니다.

"이 미생물들은 심해에서 간신히 살아남습니다. 그러나 그들은 그곳에서 별로 편안함을 느끼지 못합니다"라고 비엔나 대학의 해양 미생물학자인 Gerhard Herndl은 말했습니다.

그러나 다른 미생물은 압력에 전혀 개의치 않습니다. 일부는 압축이 풀리면 사망할 수도 있습니다. 이러한 압력을 좋아하는 피에조필 중 일부는 유기 탄소에 대한 왕성한 식욕을 갖고 있는 것으로 보이며 일부 과학자들은 심해의 미생물 활동이 실제로 다소 높을 수 있다고 생각하게 됩니다. 빠르게 자라는 '잡초'라고 새로운 연구에 참여하지 않은 스크립스 해양학 연구소의 해양 미생물학자인 더글러스 바틀렛(Douglas Bartlett)은 말했습니다.

모든 것을 더욱 복잡하게 만드는 것은 깊은 곳에서 작업하는 엄청난 기술적 과제입니다. 심해 샘플을 표면으로 가져온 후 압력을 유지하려면 국제 우주 정거장 내부와 외부 사이의 압력 차이보다 수백 배 더 큰 압력 차이를 견딜 수 있는 견고한 티타늄 챔버가 필요합니다.

Bartlett은 "이것은 정말 어려운 엔지니어링 작업입니다."라고 말했습니다. 따라서 과학자들은 대부분 표면으로 올라온 감압된 샘플에서 심해 탄소 분해 속도를 측정했습니다.

그러나 자연적인 심해 조건(압력 등)에서 측정을 수행할 수 있는 방법이 없으면 연구자들이 감압된 샘플에서 관찰한 내용이 심해에서 일어나는 일을 반영하는지 여부를 아는 것이 불가능합니다.

실험을 위해 심해 샘플을 표면으로 가져오는 대신, 그들은 실험을 심해로 가져갔습니다.

압력실이 작동하도록 수년간 노력한 끝에 Herndl과 그의 동료들은 다른 접근 방식을 취했습니다. 실험을 위해 심해 샘플을 표면으로 가져오는 대신 심해에서 실험을 수행했습니다.

이전에 일본의 연구원들은 Herndl 그룹과 협력하여 선박에서 내려 수중 측정을 수행할 수 있는 장치를 개발했습니다. 이 장치는 물 샘플을 채취하여 실험을 수행한 다음 샘플에 특수 유체를 추가하여 "고정"하여 미생물을 심해에 있는 것과 똑같이 보존합니다. 그런 다음 측정을 위해 샘플을 표면으로 가져옵니다.