멜버른산

3. 발견 및 명명

1841년 1월 12일, 제임스 클라크 로스는 남극 탐사 중 빅토리아랜드 해안에서 4,196m(13,766 ft) 높이의 활화산을 발견했다. 그는 이 산에 당시 영국 해군 제독이자 해군본부 장관이었던 윌리엄 램 자작의 이름을 붙였다. 멜버른 산은 로스 탐사의 중요한 발견 중 하나였으며, 이후 다양한 국가의 탐사대에 의해 연구되었다. 이 산 주변 지역은 남극 특별 보호 구역으로 지정되어 있다.

4. 화산학적 특징

멜버른 산은 남극 대륙 빅토리아랜드에 위치한 활화산으로, 해발 2,763m에 달하는 성층 화산이다. 이 산은 1960년대부터 화산 활동을 보이며, 특히 1980년대 이후 활발한 활동을 보여 왔다. 멜버른 산은 다양한 화산 지형을 가지고 있는데, 대표적으로 용암류, 테프라, 용암 돔, 그리고 스코리아 원뿔 등이 관찰된다. 이러한 지형들은 멜버른 산의 화산 활동의 역동성을 보여준다.

멜버른 산 정상에는 지름 약 2km에 달하는 비교적 얕은 칼데라가 존재한다. 칼데라 내부에는 비교적 최근의 화산 분출물과 다양한 화산 지형이 분포하고 있으며, 이는 멜버른 산의 화산 활동이 지속적으로 이루어지고 있음을 시사한다. 칼데라의 형태는 화산 활동의 진행 과정과 밀접한 관련이 있으며, 멜버른 산의 칼데라 또한 화산 폭발의 흔적을 보여준다.

5. 빙하 작용

멜버른 산은 빙하 작용의 영향을 크게 받은 곳이다. 산 정상 부근은 영구적인 얼음 덮개로 덮여 있으며, 다양한 빙하 지형이 발달해 있다. 빙하, 설원, 빙폭 등은 멜버른 산의 대표적인 빙하 지형이다. 또한, 산 주변에는 퇴석과 빙퇴석이 광범위하게 분포하며, 과거 빙하의 활동 흔적을 보여준다.

특히, 얼음 절벽과 세락에서 발견되는 테프라 층은 멜버른 산의 과거 화산 활동을 증명하는 중요한 단서가 된다. 테프라는 화산 폭발 시 분출되는 화산재와 쇄설물을 의미하며, 이러한 테프라 층의 존재는 과거 멜버른 산에서 여러 차례 화산 폭발이 있었음을 시사한다. 테프라 층의 분석을 통해 멜버른 산의 화산 활동 시기와 규모를 추정할 수 있으며, 이는 멜버른 산의 지질학적 역사를 이해하는 데 중요한 자료가 된다.

6. 화산 지대

멜버른 산은 멜버른 산이 위치한 지역의 화산 지형을 특징으로 한다. 이 지역은 다양한 화산 활동의 결과로 형성된 지형을 보여준다. 주요 화산 지형으로는 스코리아 원뿔, 응회환, 히알로클라사이트, 용암류, 그리고 베개 용암 등이 있다.

스코리아 원뿔은 화산재와 쇄설물로 이루어진 원뿔 모양의 지형이며, 응회환은 화산 폭발로 생성된 재와 쇄설물이 쌓여 형성된 링 모양의 지형이다. 히알로클라사이트는 용암이 물과 접촉하여 급격히 냉각되면서 형성된 파편 형태의 지형이며, 용암류는 화산에서 분출된 용암이 흘러내리면서 굳어져 형성된 지형이다. 베개 용암은 물속에서 용암이 분출하면서 베개 모양으로 굳어진 지형이다.

이 지역의 중요한 지형으로는 실드 누나탁, 워싱턴 곶 능선, 그리고 에드몬슨 포인트가 있다. 실드 누나탁은 방패 모양의 화산으로, 용암이 넓게 퍼져나가면서 형성된다. 워싱턴 곶 능선은 해안선을 따라 형성된 지형으로, 화산 활동과 관련된 지질학적 특징을 보여준다. 에드몬슨 포인트는 특정 지점에서 화산 활동의 증거를 보여주는 중요한 지점이다. 이러한 지형들은 멜버른 산 주변의 화산 활동과 지질학적 역사를 이해하는 데 중요한 단서를 제공한다.

7. 지질학적 배경

멜버른 산은 남극 대륙의 맥머도 화산군에 속하며, 서남극 열곡의 알칼리 화산 지대에 위치해 있다. 멜버른 산의 지질 구조는 윌슨 지괴의 기반암 위에 레닉 단층곡, 빅토리아 랜드 분지와 같은 지질 구조가 교차하는 복잡한 양상을 보인다. 또한 멜버른 산 지역의 지진 속도 및 중력 이상 현상 연구를 통해 맨틀 구조에 대한 분석이 이루어지고 있다.

8. 암석 조성

멜버른 산은 다양한 종류의 암석으로 구성되어 있다. 주요 암석 유형으로는 트라키안데사이트, 트라키사이트, 현무암 등이 있으며, 이들은 멜버른 산의 지질학적 특성을 보여주는 중요한 단서가 된다. 트라키안데사이트는 멜버른 산에서 비교적 흔하게 발견되는 암석으로, 독특한 화학적 조성과 특징을 지닌다. 트라키사이트 또한 멜버른 산의 중요한 구성 암석 중 하나이며, 멜버른 산의 형성과 진화 과정을 이해하는 데 중요한 정보를 제공한다. 현무암은 멜버른 산 기저부에 주로 분포하며, 멜버른 산의 화산 활동과 관련된 정보를 담고 있다.

멜버른 산의 암석에는 다양한 종류의 광물과 내포물이 포함되어 있다. 반정은 암석 내에서 비교적 큰 크기로 나타나는 결정체로, 마그마의 냉각 속도와 관련된 정보를 제공한다. 포획암은 다른 암석 조각이 마그마에 의해 포획된 것으로, 멜버른 산의 형성과 관련된 지질학적 사건에 대한 단서를 제공한다. 이러한 광물과 내포물의 종류와 분포는 멜버른 산의 형성과 진화 과정을 이해하는 데 중요한 역할을 한다.

수열 변질 작용은 멜버른 산의 암석에 광물 변화를 일으키고, 퇴적물 형성에 영향을 미치는 중요한 과정이다. 뜨거운 물이나 가스에 의해 암석이 화학적으로 변화하면서 새로운 광물이 생성되거나 기존 광물이 변질될 수 있다. 이러한 수열 변질 작용은 멜버른 산의 암석의 화학적 조성과 물리적 특성에 영향을 미치며, 멜버른 산 주변의 퇴적물 형성에 기여한다.

9. 분화 역사

플라이오세 말기에서 초기 플라이스토세에 걸쳐 멜버른 산에서는 여러 차례 화산 활동이 있었다. 멜버른 산 화산 지대에서 발견된 암석의 방사성 연대 측정 결과에 따르면, 멜버른 산은 약 450만 년 전부터 8,000년 전까지 분화했다. 멜버른 산의 화산 활동은 크게 세 단계로 구분할 수 있다.

• 쉴드 누나탁기(Shield Nunataks) 단계: 초기 단계로, 멜버른 산 기저부에서 쉴드 화산이 형성되었다. 이 단계는 플라이오세에 해당한다.
• 멜버른 산기(Melbourne Peak) 단계: 멜버른 산 정상이 형성된 단계로, 플라이오세 말기와 초기 플라이스토세에 걸쳐 일어났다. 이 시기에는 다양한 형태의 화산 활동이 일어났으며, 용암류와 화산쇄설물이 분출되었다.
• 후기 화산 활동 단계: 멜버른 산 정상 부근에서 소규모의 분화가 발생했다. 이 시기에는 테프라층이 형성되었으며, 이를 통해 과거 분화의 시기와 규모를 추정할 수 있다.

10. 테프라 연구

에드먼슨 포인트에서 발견된 테프라는 멜버른 산의 화산 폭발과 관련이 있다. 앨런 힐스, 돔 C, 시플 돔 등지에서 발견된 테프라 역시 멜버른 산에서 기원했을 가능성이 높다. 이 테프라들은 화산재의 퇴적을 통해 형성되었으며, 멜버른 산의 화산 활동과 당시의 환경 변화에 대한 정보를 제공한다.

에드먼슨 포인트 응회암은 멜버른 산의 폭발적인 화산 활동으로 형성되었다. 응회암의 조성과 분화 시기를 분석함으로써 멜버른 산의 지질학적 역사를 추정할 수 있다. 연구 결과는 로스해와 탈로스 돔 얼음 코어의 기록과 비교 분석되어, 남극 지역의 기후 변화와 화산 활동 간의 연관성을 밝히는 데 기여한다.

11. 최근 분화 및 현재 활동

멜버른 산은 비교적 최근에 분화한 화산이다. 테프라 연대기 분석을 통해 멜버른 산의 마지막 분화는 약 1800년 전으로 추정된다. 현재 멜버른 산은 활발한 화산 활동을 보이고 있으며, 지속적인 변형, 지진 활동, 지열 활동 등의 징후가 관찰되고 있다. 이러한 징후들은 멜버른 산이 여전히 잠재적인 분화 가능성을 가지고 있음을 시사한다. 멜버른 산의 활동에 대한 지속적인 감시가 이루어지고 있으며, 특히 남극 대륙의 환경 변화와 연관하여 그 중요성이 강조되고 있다.

12. 위험 요소 및 감시

멜버른 산은 남극 대륙에 위치한 활화산으로, 잠재적인 화산 위험 요소를 가지고 있어 지속적인 감시가 이루어지고 있다. 폭발성 분화가 발생할 경우, 화산재가 넓은 지역으로 확산되어 주변 환경과 연구 기지에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 특히, 멜버른 산 인근에는 다양한 연구 시설이 위치해 있어 화산 폭발은 과학 연구 활동에도 지장을 줄 수 있다.

이러한 위험을 감지하고 예측하기 위해 이탈리아와 한국 과학자들을 중심으로 한 화산 감시 연구 프로그램이 진행되고 있다. 이들은 멜버른 산의 화산 활동을 감시하기 위한 관측소 네트워크를 구축하고, 다양한 지질학적, 지구물리학적 데이터를 수집하고 있다. 이탈리아 국립 지구물리학 및 화산학 연구소(INGV)와 한국 극지연구소(KOPRI)는 협력하여 2016년부터 2019년까지 ICE-VOLC (Investigation of the Cryosphere-Environment and Volcanism in the Ross Sea) 프로젝트를 수행했다. 이 프로젝트를 통해 멜버른 산의 화산 활동을 심층적으로 연구하고, 화산 폭발 가능성을 평가하기 위한 다양한 활동이 이루어졌다.

13. 지열 활동

멜버른 산은 활발한 지열 활동을 보이는 곳으로, 특히 정상 분화구와 북서쪽 사면에서 뚜렷하게 나타난다. 에드먼슨 포인트(Edmondson Point) 또한 중요한 지열 지역 중 하나이다. 이 지역의 지열 활동은 다양한 지형적 특징을 만들어낸다.

대표적인 지열 지형으로는 푸마롤(fumarole)이 있다. 푸마롤은 화산 활동으로 인해 생성된 열과 가스가 분출되는 구멍으로, 멜버른 산에서는 고온의 가스가 뿜어져 나오는 모습을 관찰할 수 있다. 이와 더불어, 얼음 탑(ice tower)과 빙하 동굴(glacier cave)도 멜버른 산 지열 활동의 결과로 형성된 지형이다. 얼음 탑은 지열로 녹은 물이 다시 얼면서 만들어지는 구조물이며, 빙하 동굴은 따뜻한 지열수에 의해 빙하가 녹아 생성된 동굴을 의미한다.

멜버른 산의 지열 시스템은 푸마롤 가스의 온도와 조성을 분석함으로써 이해할 수 있다. 푸마롤에서 분출되는 가스의 온도와 성분은 지하의 열원과 연관되어 있으며, 지열 시스템의 작동 원리를 파악하는 데 중요한 단서를 제공한다. 맨땅(bare ground) 역시 지열 활동의 영향을 받아 나타나는 지형으로, 지표면이 뚜렷하게 드러나는 특징을 보인다.

14. 기후

멜버른 산 지역은 남극 대륙에 위치해 있으며, 가혹한 기후 환경을 보인다. 이 지역의 기후는 바람, 강수량, 극야 현상, 그리고 극심한 기온 변화가 특징이다.

이 지역은 강한 서풍의 영향을 받으며, 특히 해안 지역에서는 바람의 세기가 매우 강하다. 강수량은 매우 적으며, 주로 눈의 형태로 내린다. 극야 현상으로 인해 겨울철에는 햇빛을 거의 볼 수 없으며, 여름철에도 해가 지지 않는 백야 현상은 나타나지 않는다.

멜버른 산 지역의 기온은 연중 매우 낮으며, 계절별 온도 변화폭이 크다. 최저 기온은 영하 40도 이하로 내려가기도 한다.

최후 빙기 동안, 멜버른 산 지역에는 빙하가 확장되었으며, 홀로세에 들어서면서 빙하는 점차 후퇴하였다. 이러한 빙하의 확장과 후퇴는 지구 온난화와 같은 기후 변화에 민감하게 반응하며, 멜버른 산 지역의 지형과 환경에 큰 영향을 미쳤다.

15. 생명체

멜버른 산은 다양한 생명체의 서식지이며, 특히 조류, 지의류, 이끼를 포함한 식물 군집이 풍부하게 분포한다.

조류는 멜버른 산의 생태계에서 중요한 역할을 하며, 다양한 종이 서식한다. 지의류는 건조하고 추운 환경에 적응하여 바위 표면이나 토양에서 생존하며, 멜버른 산의 독특한 경관을 형성한다. 이끼는 습한 환경을 선호하며, 토양의 수분 유지에 기여하여 다른 식물의 생존을 돕는다. Campylopus pyriformis와 Pohlia nutans는 멜버른 산에서 발견되는 주요 이끼 종으로, 각각 독특한 생태적 특징을 가지고 있다. Campylopus pyriformis는 잎이 얇고 길며, 건조한 환경에서도 생존할 수 있는 능력을 가지고 있다. Pohlia nutans는 잎이 넓고, 습한 환경을 선호하며, 토양의 영양분 흡수에 기여한다.

멜버른 산은 남극 특별 보호 구역 118번으로 지정되어 있으며, 이 지역의 생태계를 보호하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이 구역은 멸종 위기에 처한 종의 서식지 보호, 과학 연구, 환경 보전을 위해 관리된다. 지속 가능한 관광 및 연구 활동을 장려하고, 생태계 교란을 최소화하기 위한 다양한 관리 계획이 시행되고 있다.

16. 생물학적 특징

멜버른 산은 다양한 생물 군집의 서식지이며, 이들의 생태적 특징은 독특하다. 멜버른 산의 생물 군집 형성에 영향을 미치는 요인으로는 온도, 물 공급원, 토양 조성이 있다. 이 지역의 미생물 군집은 질소 고정 박테리아, 호열성 유기체, 저온 내성 미생물 등으로 구성되어 있다. 또한, 원생 동물, 피각 아메바, 방선균, 진균 등 다양한 생명체가 존재한다. 멜버른 산에서 처음 기술된 박테리아 종으로는 *Alicyclobacillus pohliae*, *Aneurinibacillus terranovensis*, *Bacillus fumarioli* 등이 있다.