섭씨 100도가 넘는 사막에서 동식물은 어떻게 생존할까?

사하라 사막은 일교차가 크다고 알려진 곳입니다. NASA에 따르면, 사하라 사막의 낮 평균 기온은 섭씨 100도 정도이며 밤 평균 기온은 섭씨 25도 정도라고 하는데요. 사하라 사막의 일교차가 극심한 이유는 무엇이며, 이곳에 서식하는 생물들은 어떻게 삶을 유지하고 있을까요? 이와 관련해, 이번 글에서는 사막의 일교차가 극심한 이유와 야생 동물 및 식물이 이에 대처하는 방법에 대해 상세히 다루어보도록 하겠습니다.

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사막의 일교차가 극심한 이유

사막은 지구 지면의 35%가량을 차지하고 있습니다. 그렇기 때문에, 사막은 오랜 기간 많은 사람의 관심 대상이 되어왔죠. 흔히들 사막에서 일교차가 극심한 이유로 모래와 습도를 꼽는데요. 모래는 보온병과는 달리 열을 잘 유지하지 못한다고 합니다. NASA 제트추진연구소에서 2008년 발행한 보고서에 따르면 태양열과 태양광이 모래에 도달했을 때, 사막 최상층에 있는 모래 알갱이가 열과 빛을 흡수한 후 이들을 공기 중으로 실어 낸다고 해요. 낮 중에 모래가 태양에너지를 방사하면 공기가 과열되고 기온이 상승하지만, 밤 중에 모래가 열을 방사하면 이를 재가열할 태양광이 존재하지 않아 모래와 그 주변의 온도가 이전보다 낮아진다는 것이죠. 그러나 이러한 현상으로 극심한 일교차의 원인을 규명하기에는 무리가 있습니다. 열대 해변의 경우, 해가 졌다고 해서 겨울 코트가 필요한 것은 아니니까요.

 

사실, 사막의 일교차는 건조한 환경에 영향을 받아 극심한 것이라고 해요. 사하라 사막 혹은 아타카마 사막 같은 건조한 사막의 습도는 사실상 '0'에 가깝다고 볼 수 있는데요. 월드 아틀라스에 의하면 공기 중의 수증기는 엄청난 용량의 열을 저장할 수 있을 뿐만 아니라 땅 가까이 있는 열을 가두어 대기 중에서 흩어지지 못하게 막는 거대한 담요의 역할을 한다고 합니다. 공기 중의 습도가 높은 경우, 공기를 가열하는 데 더 많은 에너지가 소요되며 에너지가 소멸하고 주변 온도가 하강하는 데까지 더 많은 시간이 소요된다고 하는데요. 이는 사막이 빠른 속도로 가열되고 냉각되는 원인이 바로 '습도 부족'에 있다는 의미랍니다.

 

사막의 급격한 기온 변화에도 불구하고, 동물 및 식물들은 일교차에 잘 적응하는 경우가 많다고 합니다. 애리조나 주립 대학 소속 환경 생리학자 데일 드나르도는 이러한 온도 변화가 야생 동물 및 식물에 크게 문제가 되지 않는다고 주장한 바 있죠. 그는 동물과 식물에 있어 더 큰 도전 과제는 생존을 위해 충분한 음식과 물을 얻는 것이라고 말합니다.

 

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사막에 사는 동식물

 

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파충류

사막에는 다양한 종류의 파충류가 있습니다. 이들은 냉혈 동물에 속하며 체온 유지에 에너지를 투자할 필요가 없기 때문에 극심한 온도 변화에 잘 적응하며 살아간다고 합니다. 이들은 이 에너지를 사냥이나 다른 용도를 위해 소비하죠. 또한 이들은 크기가 작아 낮에는 그늘진 구석에, 밤에는 따뜻한 바위에 머물러 적정 체온을 맞춘다고 해요.

 

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낙타

낙타 같은 온혈 동물 혹은 내열성 포유류는 태양의 영향력에서 벗어나기에는 너무 클 뿐만 아니라 체온을 떨어뜨릴 수 없습니다. 그렇기에 낙타는 오히려 기온과 관계없이 항상 일정한 체온을 유지함으로써 살아남는답니다. 이들은 지방과 두꺼운 털의 형태로 많은 단열재를 보유함으로써 체온 과열과 열 손실을 방지한다고 해요.

 

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새

사막의 새들은 증발식 냉각 방식을 사용하는데요. 이들은 인간이 땀을 배출하고 개가 숨을 뱉는 것과 유사하게 다양한 방식으로 몸에서 열을 배출한다고 합니다. 하지만, 이들은 먼 거리를 비행하거나 먹이를 찾아다니는 능력이 뛰어나기에 다른 사막 동물이나 식물처럼 물을 보존하는 데 큰 에너지를 소모할 필요가 없어요.

 

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식물

식물의 경우, 사막의 일교차에 취약합니다. 이들은 움직일 수 없기 때문에 훨씬 더 많은 문제에 직면하게 되는 경우가 많죠. 이는 선인장 같은 상징적인 사막 식물들이 맹수로부터 물을 보호하기 위해 독소나 스파이크와 같은 방어 기제를 개발하게 된 원인이 되기도 해요. 밤 중, 극도로 낮은 온도는 식물들에는 치명적일 수 있습니다. 왜냐하면, 물이 냉각되면 식물의 조직이 얼려지고 팽창되기 때문입니다. 이는 돌이킬 수 없는 손상을 발생시킬 수 있기 때문에, 식물은 매일 밤 두세 시간 이상 기온이 영하로 떨어지는 곳에서는 서식하지 않아요.

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그러나, 이러한 사막 유기체의 메커니즘에도 변화가 생길 것이라 예상되는데요. 연구에 따르면, 사막에서 화씨 3도에서 4도가량의 평균 온도 상승이 예상된다고 해요. 불행 중 다행인 점은 사막의 밤 온도의 상승이 예측되기는 하지만 낮보다 더울 정도는 아니라는 것입니다. 그러나, 실제로 중요한 문제는 기후 변화가 사막의 연간 강수량에 영향을 미칠 수 있다는 것인데요. 사막 유기체는 비에 의존하는 경향이 있기 때문에 상대적으로 습하고 건조한 환경이 조성되면 큰 문제가 야기될 것이라 보입니다.

 

 

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