미국 캘리포니아 샌디에이고 해안의 물은 무지개색과 네온색이 가득한 리사 프랭크의 일러스트에서 나온 것 같다. 그러나 걱정할 필요는 없다. 이것은 과학 연구 때문에 일어난 일이다.

캘리포니아 대학, 샌디에이고의 스크립스 해양학 연구소, 워싱턴 대학의 연구원들은 적은 양의 담수 유출이 서프대(surfzone, 바다에서 해안으로 진입하는 파랑이 부서지는 위치로부터 부서진 파도가 해안선을 향해 밀려가는 지역)와 어떻게 상호작용하는지를 조사하기 위해 적절하게 조절한 분홍색 염료를 사용했다. 이 연구는 핑크(PiNC), 근해의 플룸(Plumes in Nearshore Conditions, 플룸은 강물이 바다로 유입되는 것처럼 한 수괴가 다른 수괴 속으로 길게 흘러드는 현상을 말한다.)이라고 불린다.

3번으로 예정된 염료 방출 중 첫 번째는 1월 20일에 시작되었고 나머지 방출은 1월 말과 2월 초에 이루어진다.

이 프로젝트는 로스 페냐스키토스 석호(사주로 바다와 격리된 호수) 하구와 주변 해안선에 초점을 맞추고 있다. 세 개의 하천(캐롤 크릭, 카멜 크릭, 로스페냐스키토스 크릭)이 태평양으로 흘러 들어간다. 강과 하구는 바다에 퇴적물과 오염 물질 외에 담수를 공급하는 데에도 중요한 역할을 한다.

PiNC 연구팀은 환경적으로 안전한 분홍색 염료를 하구로 방출함으로써 부력이 더 높지만 세력이 작은 담수 플럼이 더 밀도가 높고, 더 짜고, 종종 더 차가운 환경에서, 부서지는 파도나 서프대를 만날 때 무슨 일이 일어나는지 추적할 수 있다.

PiNC 연구를 이끌고 있는 스크립스 해안 해양학자 사라 기딩스는 성명에서 “이 연구는 이전에 수행된 적 없고 굉장히 독특한 실험이기 때문에 흥분된다.”라며 “우리는 서로 다른 전문 지식을 가진 다양한 사람을 모았고 그것이 정말로 좋은 결과를 내고 좋은 영향을 줄 수 있을 거라고 생각한다. 우리는 이 플럼이 어떻게 퍼져나가는지 더 잘 이해하기 위해 실험 결과를 이전의 현장 연구 및 컴퓨터 모델과 결합할 것이다.”라고 말했다.

연구팀은 PiNC 실험이 부력이 있는 플룸과 파도의 혼합 역학에 대한 최초의 관점을 제공할 것이라 말한다. 또한 바다의 파도와 소규모에서 중간 정도 되는 담수 수괴가 어떻게 상호작용하는지에 대한 이해 증진을 목표로 할 것이라고 전했다. 이 실험을 통해 얻은 데이터는 침전물, 오염 물질, 벌레의 유충 및 기타 중요한 물질의 확산을 정량화하는 데 도움이 될 수 있다.

실험 장소를 이곳으로 특정한 이유는 소규모 담수 플룸이 비교적 균일한 해안선을 따라 서프대로 물질을 방출할 때 어떤 일이 발생하는지 볼 수 있는 “대표적인 예”이기 때문이다.

스크립스 포스트닥터이자 연구팀의 일원인 알렉스 심슨은 성명에서 “로스 페냐스키토스 석호의 시스템은 매우 역동적으로 매일 다른 요소들이 변화한다. 하루 사이에 이러한 변화가 나타나는 일도 잦다.”라면서 “나는 우리가 현장 실험을 하는 날 강물 유출과 그 맞서 경쟁하는 바다의 파도가 만드는 물리적 힘의 균형이 바다로 흘러드는 강어귀 물의 운명을 어떻게 결정하는지 볼 수 있기를 기대하고 있다.”라고 말했다.

염료는 수위가 떨어지는 썰물 때 방출된다. 이렇게 하면 염료가 강 하구에서 해안 바다까지 도착할 수 있다. 분홍색 염료는 방출 후 몇 시간 동안 육안으로 확인 가능하다. 이 염료가 환경에 위협이 되지는 않지만 해변을 찾는 사람들은 실험이 있는 날 이 장소를 피해서 활동하는 것이 좋다.

※이 기사는 popsci.com 원문을 바탕으로 작성됐으며, 번역은 파퓰러사이언스코리아 소속 기자가 도왔습니다. 

/글 LAURA BAISAS & 신희승 기자