화산(Volcano)

Volcanic cone on Kilauea, Hawaii (출저 : USGS )

화산활동의 원인

화산활동(volcanic activity)은 지구 내부의 마그마가 지표면 밖으로 흘러나 오거나 폭발하는 모든 현상을 말하며, 이러한 활동으로 형성된 산을 화산(volcano)이라 한다. 화산 발생의 직접적인 원인은 지구 심부에서 고온 고압으로 녹아내린 마그마가 지질 활동의 영향으로 지각의 약한 부분을 뚫고 지표면으로 이동하게 되고, 지표면 근처에서 마그마가 이동, 축적되어 압력이 쌓이다 특정 조건이 이루어지는 순간 마그마와 가스가 지표면으로 분출하여 화산 분화를 일으킨다. 이러한 특정 조건은 다양한 현상들이 복합적으로 결합하여 발생한다. 일반적으로 화산은 지하에 있는 마그마가 지각의 약해진 틈을 따라 압력과 열에 의해 지표면으로 분출되게 되는데, 마그마와 그 주변의 지각 물질 간 화학적인 반응이 원인이 될 수도 있다.

 

화산활동의 근원적인 원인은 판구조론에서 설명하고 있듯 전 지구적 맨틀의 대순환이 판(plate) 이동의 원동력이고 판의 경계에서 판과 판의 상대적인 이동에 따라 지각의 불안정성이 증가하고, 그에 따라 화산활동의 근본적인 원인이 된다. 특히, 수렴경계(subduction)에서 화산활동이 자주 발생하게 되는데, 판구조론 측면에서 볼 때 자연스러운 현상이다. 앞서 판구조론과 대륙이동설에 관한 포스팅글과 지진의 발생원인 포스팅 글에서 언급했듯이 전 세계의 화산활동은 모두 같은 구역을 일컫는 말로 이른바 불의고리(Ring of Fire), 환태평양지진대(Circum-pacific belt), 태평양화산대(Pacific Ring of Fire)라 불리는 지역에서 매우 활발하게 일어난다.

 

최악의 화산폭발

탐보라 화산폭발(1815년, 인도네시아)

인도네시아 동부 숨바와 섬에 위치한 탐보라 화산은 1815년 4월 10일부터 15일까지 엄청난 규모로 화산폭발을 일으켰다. 화산성쇄설류(pyroclastic flow)는 뜨거운 화산재와 고온의 가스 가 혼합된 물질로 지면을 따라 빠르게 이동하는 현상으로 화산 분출물 중에서 가장 위험한 현상이다. 이로 인해 무려 1만여 명의 피해를 일으켰을 것으로 추정하고 있다. 또한 이때 분출 된 이산화황은 전 세계적으로 대기를 흐리게 하여 기온을 낮추고, 이상기후를 발생시켜 흉작과 질병을 유발했다. 이러한 피해는 수년간 지속되었으며, 탐보라 화산폭발로 인한 직간접적인 사망자는 10만여 명에 이를 것으로 추정하고 있다.

베수비오 화산폭발(AD 79년, 이탈리아)

베수비오 화산은 이탈리아 남부에 있는 활화산으로, 서기 79년에 대규모로 분화하여 폼페이와 헤르쿨라네움 등의 고대 로마 도시를 파괴한 것으로 유명하다. 당시 베수비오 화산은 초고온의 화산재와 가스를 공기 중에 뿜어내어 앞서 탐보라 화산폭발에서 설명한 화산성쇄설류(pyroclastic flow) 현상을 일으켰다. 화산성쇄설류는 시속 수백 킬로미터의 속도로 흘러내려 폼페이 시민들을 순식간에 초토화시켰다. 이후 폼페이는 재와 흙에 묻혀 1천500여 년 동안 잊혔다가 16세기에 우연히 발견되었다. 현재 폼페이는 고대 로마의 문화와 삶을 엿볼 수 있는 중요한 고고학적 유적고 1997년에 유네스코 세계유산으로 지정되었다.

 

화산 폭발로 인한 대량의 가스와 재는 대기 중 오염 물질로 작용하여 기후 변화에도 영향을 미친다. 대량의 이산화 탄소, 황화합물 등이 분출되면 대기 중 화학반응을 일으키며, 지구 온난화와 산성비 등의 문제를 유발할 수 있다. 그러나, 화산은 자연 대순환의 놀라운 힘을 나타 내기도 한다. 다양한 광물을 포함한 용암은 식물과 동물에게 토양과 공기를 통해 영양분을 공급하며, 농지를 효과적으로 비옥하게 만들기도 한다.

 

화산활동은 지구 환경 및 인류에 영향을 미치는데, 최근 몇 년 동안 화산 분화로 인한 인명 피해와 손해가 증가하고 있다. 이러한 위험성에 대응하기 위해서는 화산 분화 예측이 필요하다. 현재는 센서 및 위성 기술 등을 이용하여 화산활동을 모니터링하고 분석하는 방식으로 예측을 시도하고 있지만 역부족이다. 이러한 대자연의 현상에 대해 더 많은 연구를 통해 인류가 번성할 지구환경을 보존하고, 함께 번영해야 할 인류를 보호할 수 있도록 적극적인 노력이 필요하다.