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크리스탈 동굴

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1. 개요

크리스탈 동굴은 멕시코 치와와주 나이카 광산에 위치한 동굴로, 거대한 석고 결정으로 유명하다. 1910년 소즈 동굴이 처음 발견되었고, 2000년 후안 산체스 형제에 의해 크리스탈 동굴이 발견되었다. 동굴은 석회암층 내 말발굽 형태의 공동으로, 지하 마그마의 열로 인해 지하수가 포화되어 석고 결정이 성장했다. 50만 년 이상 지하수 온도 50℃를 유지하며 결정이 성장했으며, 2017년에는 동굴 내 미생물 발견이 보고되었다. 2015년 광산 채굴 중단으로 동굴은 다시 물에 잠겼으며, 현재는 보존 및 연구가 진행 중이다.

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크리스탈 동굴
위치 정보
기본 정보
위치나이카, 사우실로 지방 자치체, 치와와, 멕시코
발견2000년
지질석회암
위험 요소높은 온도와 습도
접근현재 접근 불가
설명
지질학적 특성
주성분수화된 황산 칼슘, 셀레나이트 (석고)
관련 프로젝트
프로젝트나이카 크리스탈 프로젝트

2. 발견

멕시코 치와와주의 나이카 광산은 , 아연, 등을 채굴하는 과정에서 여러 거대한 석고 결정 동굴들이 발견된 곳이다.[10]

1910년, 광부들은 지하 120m 지점에서 첫 번째 동굴인 '소즈 동굴'(Cueva de las espadases)을 발견했다.[8] 이 동굴에는 상대적으로 작은 투명 석고 결정들이 있었다.[34][8]

이후 2000년 4월, 페뇰레스(Industrias Peñoles) 소속 광부들이 새로운 터널 작업 중 '크리스탈 동굴'을 발견했으며,[35][9] 같은 해 '퀸즈아이 동굴'(Queen’s Eye Cave)과 '캔들즈 동굴'(Candles Cave)도 연이어 발견되었다.[5][36]

가장 최근인 2009년에는 지하 150m 깊이에서 또 다른 동굴인 '아이스팰리스'(Ice Palace)가 발견되었다.[11][37] 이 동굴의 결정은 앞서 발견된 동굴들보다 크기가 작았다.[11]

현재까지 나이카 광산에서는 소즈 동굴, 크리스탈 동굴, 퀸즈아이 동굴, 캔들즈 동굴, 아이스팰리스 동굴 등 총 5개의 주요 석고 결정 동굴이 발견된 것으로 알려져 있다.[37] 이 동굴들은 광산 회사의 배수 작업 덕분에 접근이 가능하지만, 작업이 중단되면 다시 물에 잠길 수 있는 상태이다.[36] 결정들이 공기에 노출되면 손상될 우려가 있어, 나이카 프로젝트 등을 통해 보존 및 연구 노력이 이루어지고 있다.[36][5]

2. 1. 소즈 동굴 (1910년)

나이카 광산 내 소즈 동굴과 크리스탈 동굴의 위치를 보여주는 다이어그램


1910년 나이카 광산에서 작업하던 광부들이 소즈 동굴(Cueva de las espadas|쿠에바 데 라스 에스파다스es, 검의 동굴)을 발견했다. 이 동굴은 지하 120m 깊이에 있으며, 나중에 발견된 크리스탈 동굴보다 위쪽에 자리 잡고 있다. 동굴 안에는 최대 길이 1m 정도의 비교적 작은 석고 결정들이 가득 차 있다.[8] 이는 크리스탈 동굴에서 발견된 거대한 결정들과는 대조적인 모습이다.

소즈 동굴의 결정이 상대적으로 작은 이유는 동굴이 크리스탈 동굴보다 얕은 곳에 위치하여 지열의 영향을 덜 받고 온도가 더 빨리 식으면서, 석고 결정이 크게 성장할 시간이 부족했기 때문으로 추정된다.[8][34]

2. 2. 크리스탈 동굴 (2000년)

2000년 4월, 멕시코 나이카 광산에서 페뇰레스(Industrias Peñoles) 소속 광부인 산체스 형제(Juan Sanchez & Pedro Sanchez)가 새로운 터널을 굴착하던 중 크리스탈 동굴을 발견했다.[35][9] 이들은 광산 침수를 우려하여 나이카 단층을 통과하는 시추 작업을 진행 중이었다.[10]

크리스탈 동굴은 석회암 기반암 안에 있는 말발굽 모양의 공간이다.[36] 동굴 바닥은 완벽하게 면을 이룬 결정 블록으로 덮여 있으며, 거대한 투명 석고(Selenite) 결정 기둥들이 바닥과 블록에서 솟아 있다.[36][5] 이곳에서 발견된 가장 큰 결정은 길이 11m, 직경 4m, 무게 55ton에 달하며, 이는 인류가 발견한 자연 발생 결정 중 가장 큰 규모에 속한다.[24] 이 거대한 결정들은 매우 오랜 시간에 걸쳐 천천히 형성된 것으로 추정된다.[25] 동굴 내부는 기온이 58°C에 달하고 습도가 90~100%를 유지하는 극한 환경으로, 적절한 보호 장비 없이는 사람이 약 10분 정도밖에 머물 수 없다.[26]

발견 직후, 산체스 형제는 기술 책임자인 로베르토 곤잘레스(Roberto Gonzalez)에게 연락했다. 곤잘레스는 이 발견이 지닌 가치를 즉시 파악하고 터널을 다시 메우도록 지시했다.[27] 이 과정에서 일부 광부들이 거대한 결정을 무단으로 반출하려다 동굴 내부에 약간의 손상을 입히기도 했으나[27], 광산 운영사인 페뇰레스는 즉시 철제 문을 설치하여 동굴을 보호하는 조치를 취했다.[27] 이후 동굴은 페뇰레스사의 엄격한 관리 하에 있으며, 허가 없이는 출입이 금지되어 있다.

현재 동굴은 광산 회사의 지속적인 배수 작업 덕분에 접근이 가능하지만, 배수 작업이 중단되면 다시 물에 잠기게 될 것이다. 결정이 공기에 노출되면 손상될 수 있으므로, 나이카 프로젝트와 같은 노력을 통해 결정이 더 악화되기 전에 동굴을 탐사하고 기록하려는 시도가 이루어지고 있다.[36][5]

2. 3. 추가 동굴 발견 (2000년, 2009년)

2000년에 크리스탈 동굴 외에 퀸즈아이 동굴(Queen’s Eye Cave)과 캔들즈 동굴(Candles Cave)이라는 두 개의 작은 동굴이 추가로 발견되었다.[5][36]

이후 2009년, 굴착 프로젝트를 통해 또 다른 동굴이 발견되었다. 이 동굴은 150m 깊이에 위치하며, 내셔널 지오그래픽 탐험에서 아이스팰리스(Ice Palace)라고 명명되었다.[11][37] 아이스팰리스 동굴은 물에 잠겨있지는 않았지만, 결정의 크기는 훨씬 작아서 작은 "콜리플라워" 형태나 가는 실 모양의 결정들이 형성되어 있다.[11]

3. 결정의 성장

나이카 광산의 거대한 석고 결정들은 지하의 독특한 환경 덕분에 성장할 수 있었다. 광산 아래 깊은 곳에 있는 마그마방이 지하수를 데웠고, 이 뜨거워진 물은 황산 칼슘과 같은 광물질을 다량 녹여 포화 상태가 되었다.[33][6] 이 광물질이 풍부한 뜨거운 물(열수)이 지하의 빈 공간, 즉 동굴을 채웠다.

결정 성장의 핵심은 오랜 시간 동안 안정적으로 유지된 온도에 있다. 약 50만 년 전부터 동굴 안의 지하수 온도가 약 50°C 정도로 일정하게 유지되면서, 물에 녹아 있던 황산 칼슘이 서서히 석고(CaSO4·2H2O) 결정으로 결정화되기 시작했다.[33][28] 이 과정은 매우 느리게 진행되었으며, 최소 50만 년 이상 지속된 것으로 추정된다.[7][25]

이처럼 오랜 시간 동안 안정된 환경에서 극도로 느리게 성장한 결과, 투명 석고(셀레나이트) 결정들은 유례없이 거대한 크기로 자랄 수 있었다. 발견된 가장 큰 결정은 길이가 11m, 직경이 4m에 달하며 무게는 약 55ton에 이른다.[24][25] 동굴은 1985년 광산 배수 작업 전까지 지하수로 가득 차 있었다.

3. 1. 지질학적 환경

나이카 광산은 오래된 단층 위에 자리 잡고 있으며, 지하 약 3km 에서 5km 깊이에는 마그마방이 존재한다.[6] 이 마그마는 주변 지하수를 가열하는 역할을 한다. 가열된 지하수는 높은 용해도를 가지게 되어 황화물 이온(S2−)과 같은 광물질로 포화 상태가 된다.[33][6]

차가운 산소가 풍부한 지표수가 지하로 흘러들어 뜨거운 광물 포화 지하수와 만나게 되는데, 밀도 차이로 인해 두 물은 즉시 섞이지 않는다. 대신 산소가 천천히 뜨거운 물 속으로 확산하면서 황화물(S2−)을 황산염(SO42−)으로 산화시킨다. 이 황산염은 무수석고(CaSO4) 형태로 침전된다.[6]

시간이 흘러 동굴 전체의 온도가 56°C 이하로 내려가기 시작하면, 기존에 형성되었던 열수 및 퇴적 무수석고 결정들이 다시 용해된다. 이 과정에서 석고(CaSO4·2H2O) 결정이 새롭게 형성되기 시작한다.[6] 크리스탈 동굴의 지하 공동은 약 50만 년 전에 광물질이 풍부한 열수로 채워졌으며, 이후 지하수 온도가 약 50°C 정도로 안정적으로 유지되면서 석고 결정이 매우 느린 속도로 성장한 것으로 추정된다.[33][28]결정화 과정은 최소 50만 년 이상 지속되었으며, 이를 통해 오늘날 볼 수 있는 거대한 투명 석고 결정들이 만들어졌다.[7][25] 동굴 내 가장 오래된 결정은 약 60만 년 전의 것으로 추정되어, 이 시기부터 결정 형성이 시작되었을 가능성이 있다.

셀레나이트 거대 결정 집합체


나이카산 석고

3. 2. 열수 작용과 결정 형성



나이카 광산 지역은 오래된 단층 위에 자리 잡고 있으며, 지하 약 3km에서 5km 깊이에는 마그마방이 존재한다.[6]마그마는 주변 지하수를 가열하는 열원 역할을 한다. 뜨거워진 지하수는 용해도가 높아져 황산 칼슘과 같은 광물질을 다량으로 녹여 포화 상태가 되는데, 특히 황화물 이온(S2−) 농도가 높았다.[33][6]

시간이 지나면서 광물질이 풍부한 이 뜨거운 지하수(열수)가 지하의 빈 공간, 즉 동굴을 채우게 되었다. 한편, 지표면에서 흘러든 차갑고 산소가 풍부한 물이 이 뜨거운 물과 만났지만, 밀도 차이 때문에 즉시 섞이지는 않았다. 대신, 산소가 서서히 뜨거운 지하수 속으로 확산되면서 지하수에 녹아 있던 황화물 이온(S2−)을 황산염 이온(SO42−)으로 산화시켰다. 이 황산염 이온은 칼슘 이온과 결합하여 무수석고(CaSO4) 형태로 침전되었다.[6]

이후 동굴 내부의 온도가 약 56°C 아래로 서서히 내려가기 시작하자, 기존에 침전되었던 무수석고 결정들이 다시 물에 녹기 시작했다. 동시에, 이 용해된 성분들이 물 분자와 결합하여 석고(CaSO4·2H2O) 결정으로 다시 결정화되기 시작했다.[6] 크리스탈 동굴이 지하수로 완전히 채워진 것은 약 50만 년 전으로 추정되며, 이때부터 지하수 온도가 약 50℃ 전후로 비교적 안정적으로 유지되면서 석고 결정이 매우 느린 속도로 성장할 수 있는 이상적인 환경이 조성되었다.[33][28] 이 과정이 최소 50만 년 이상 지속되면서, 오늘날 볼 수 있는 거대한 투명 석고(셀레나이트) 결정들이 만들어진 것이다.[7] 발견된 가장 큰 결정은 길이가 11m, 지름이 4m에 달하며 무게는 약 55ton에 이른다.[24][25]

3. 3. 성장 속도와 기간

나이카 광산 지하의 마그마방에서 나온 마그마는 주변 지하수를 뜨겁게 만들었다.[33] 이 가열된 지하수는 용해도가 높아져 황산 칼슘과 같은 광물질, 특히 황화물 이온(S2−)으로 포화 상태가 되었다.[6][33] 이후 차갑고 산소가 풍부한 지표수가 지하로 흘러들어 뜨거운 광물 포화수와 접촉하게 되었는데, 두 물은 밀도 차이 때문에 쉽게 섞이지 않았다.[6] 대신 산소가 천천히 뜨거운 물 속으로 확산하면서 황화물(S2−)을 황산염(SO42−)으로 산화시켰고, 이 황산염은 처음에는 무수석고(CaSO4) 형태로 침전되었다.[6]

크리스탈 동굴이 위치한 지하 공동은 약 50만 년 전에 지하수에 잠긴 것으로 추정된다.[33] 그 후 동굴 전체의 온도가 약 56°C 이하로 떨어지면서 안정적으로 유지되기 시작하자[6][28], 기존에 침전되었던 무수석고 결정이 녹고 물 분자와 결합한 석고(CaSO4·2H2O) 결정이 형성되기 시작했다.[6] 동굴 내 가장 오래된 결정은 60만 년 전의 것으로 추정되기도 하며, 이 시기부터 결정 형성이 시작되었을 가능성도 제기된다.

이렇게 형성된 수화 황산염 석고 결정들은 최소 50만 년 이상이라는 매우 긴 시간 동안 극도로 느린 속도로 결정화 과정을 거쳐 성장했다.[7][25] 지하수의 온도가 50°C 전후로 안정적으로 유지된 환경이 거대 결정 성장을 촉진한 핵심 요인으로 여겨진다.[28][33] 그 결과, 오늘날 우리가 볼 수 있는 거대한 투명 석고 결정들이 만들어졌으며, 발견된 것 중 가장 큰 결정은 길이가 11m, 직경이 4m, 무게는 55ton에 달한다.[25]

4. 탐사와 연구



크리스탈 동굴은 멕시코 치와와주의 나이카 광산 지하 300m에 위치하며, 거대한 투석고(셀레나이트) 결정으로 유명하다. 그러나 동굴 내부는 온도가 58°C에 달하고 습도가 90~100%에 이르는 극한 환경으로, 특별한 장비 없이는 인간이 10분 이상 머무르기 어렵다.[26] 이러한 조건 때문에 동굴은 오랫동안 미지의 공간으로 남아 있었다.

본격적인 과학적 탐사는 2006년, 이탈리아 볼로냐 대학교의 동굴 광물 및 결정학 전문가 파올로 포르티(Paolo Forti)가 이끄는 국제 과학팀에 의해 시작되었다. 극한의 환경에서 연구를 수행하기 위해, 연구팀은 특수한 냉각 기능이 있는 보호복과 냉기 호흡 시스템을 자체 개발해야 했다.[12] 이 장비 덕분에 연구자들은 제한된 시간 동안 동굴 내부에서 활동할 수 있게 되었다.

동굴 내부에서는 다양한 분야의 과학적 연구가 진행되었다.


  • 광물학 및 결정학: 거대한 석고 결정의 형성과 특성에 대한 연구가 이루어졌다.
  • 연대 측정: 노르웨이 베르겐 대학교의 스타인-에릭 라우리첸(Stein-Erik Lauritzen)은 우라늄-토륨 연대 측정을 통해 거대 결정의 나이가 약 50만 년 정도임을 밝혀냈다.[13][14][15]
  • 결정 성장 연구: A. E. S. 반 드리에스셰(Van Driessche) 연구팀은 결정의 성장 속도가 극도로 느리다는 것을 측정했으며, 이를 바탕으로 가장 큰 결정이 현재 크기에 도달하기까지 약 100만 년이 걸렸을 것으로 추정했다.[16]
  • 생지화학 및 미생물학: 미국 뉴멕시코 광업 기술 연구소의 지구미생물학자 페넬로페 보스턴(Penelope Boston) 박사팀은 결정 내부에 갇힌 고대 미생물의 존재를 연구했다. 2017년, 연구팀은 결정 내부의 유체 내포물에서 살아있는 박테리아를 발견하고 배양하는 데 성공했다고 발표했으며, 이 박테리아는 기존에 알려지지 않은 새로운 종류일 가능성이 제기되었다.[17]
  • 기타 연구: 결정 내부에 포함된 꽃가루를 분석하는 화분학 연구를 통해 과거의 식생 환경을 추정하려는 시도와 함께, 지구화학, 수문지질학 등 다양한 분야의 연구가 수행되었다.


탐사와 연구 활동은 여러 어려움에 직면해 있다. 극한 환경 자체는 물론, 연구자들의 출입으로 인한 동굴 내부 이산화 탄소 농도 변화나 광산 활동에 따른 지하수 배수가 결정에 미치는 영향 등이 우려되고 있다. 향후 나이카 광산의 조업이 중단되면 배수 펌프 작동도 멈추어 동굴이 다시 지하수로 채워질 예정이어서, 현재 진행 중인 연구의 중요성이 더욱 부각되고 있다.

4. 1. 탐사 장비와 기술

크리스탈 동굴 내부는 온도가 58°C에 달하고 습도는 90~100%를 유지하는 극한 환경이다. 이러한 고온 다습한 조건 때문에 적절한 보호 장비 없이는 인간이 10분 이상 버티기 어렵다.

2006년, 볼로냐 대학교의 동굴 광물 및 결정학 전문가 파올로 포르티(Paolo Forti)가 이끄는 과학팀은 이 극한 환경에서의 탐사를 위해 특수 장비를 개발했다. 탐사팀은 아웃도어 장비 회사인 페리노(Ferrino) 및 탐사 연구 그룹 라 벤타(La Venta)와 협력하여[12] 자체 냉각 슈트(톨로메아 슈트, Tolomea suit)와 냉기 호흡 시스템(시누시트 호흡기, Sinusit respirator)을 만들었다.

특수 제작된 동굴 탐사복에는 몸 전체에 냉각 튜브 매트리스가 내장되었고, 냉수와 얼음으로 채워진 약 20kg 무게의 배낭과 연결되었다. 배낭 속 얼음이 녹으면서 제공하는 냉각 효과는 약 30분간 탐사 활동을 가능하게 했다.

이러한 특수 장비 외에도 동굴 탐사에는 헬멧과 헤드라이트 같은 기본적인 안전 장비가 필수적이며, 추가적으로 단열을 위한 냉매 조끼나 송풍 장치, 방수를 위한 특별 장비 등이 사용된다.

4. 2. 지질학적, 생물학적 연구

셀레나이트 "검", x x . 거대한 결정의 작은 버전으로, 광산의 자연적인 동굴에서 발견되었을 가능성이 높다.


크리스탈 동굴의 극한 환경(온도 58°C, 습도 90-100%)은 인간의 접근을 오랫동안 어렵게 만들었으나, 동시에 독특한 지질학적, 생물학적 연구의 장이 되었다. 2006년 볼로냐 대학교의 파올로 포르티(Paolo Forti)가 이끄는 국제 과학팀은 동굴 내부를 상세히 탐사하기 시작했다. 극한 환경을 극복하기 위해 연구팀은 자체 냉각 기능이 있는 특수 보호복(톨로메아 슈트)과 냉기 호흡 시스템(시누시트 호흡기)을 개발해야 했다. 이 특수복은 냉각 튜브와 약 20kg 무게의 얼음 배낭을 이용해 약 30분간 탐사 활동을 가능하게 했다.[12]

동굴과 내부 결정의 형성과정을 이해하기 위한 다양한 연구가 진행되었다. 베르겐 대학교의 스타인-에릭 라우리첸(Stein-Erik Lauritzen)은 우라늄-토륨 연대 측정법을 이용하여 거대 결정의 나이가 약 50만 년 정도임을 밝혀냈다.[13][14][15] 또한, A. E. S. 반 드리에스셰(Van Driessche)가 이끄는 연구팀은 현재 나이카 지역의 물을 이용해 거대 석고 결정의 성장 속도를 직접 측정한 결과, 1.4(±0.2) × 10-5 nm/s라는 극도로 느린 속도를 확인했다. 이는 지금까지 측정된 결정 성장 속도 중 가장 느린 값 중 하나이며, 이 속도를 기준으로 계산하면 가장 큰 결정이 현재 크기에 도달하기까지 약 100만 년이 걸렸을 것으로 추정된다.[16]

생물학적 연구 또한 중요한 부분을 차지한다. 특히 뉴멕시코 광업 기술 연구소의 지구미생물학자 페넬로페 보스턴 박사팀은 결정 내부에 갇힌 고대 미생물의 존재 가능성을 탐구했다. (상세한 내용은 하위 문단 참고) 또한, 결정 내부에 포함된 화분을 분석하는 화분학 연구를 통해 결정 형성 당시 나이카 지역의 식생 환경을 복원하려는 시도가 이루어졌으며, 지구화학, 수문지질학 등 다양한 분야의 연구가 수행되었다.

그러나 동굴 탐사와 연구는 여러 어려움에 직면해 있다. 앞서 언급한 극한 환경 외에도, 연구자들의 출입으로 인한 동굴 내부 이산화 탄소 농도 변화나 광산 배수로 인한 지하수위 하강이 결정에 미치는 영향 등이 우려되고 있다. 향후 광산 조업이 중단되면 배수 펌프 작동도 멈춰 동굴이 다시 지하수로 채워질 예정이어서, 현재 진행되는 연구의 중요성이 더욱 부각되고 있다.

4. 2. 1. 미생물 연구와 생명체 발견

크리스탈 동굴의 극한 환경은 생명체가 존재하기 어려워 보이지만, 오히려 지구미생물학 연구의 중요한 대상이 되었다. 특히 동굴을 가득 채운 거대한 투석고 (셀레나이트) 결정 내부에 고대의 미생물이 보존되어 있을 가능성이 제기되면서 과학자들의 주목을 받았다.

뉴멕시코 광업 기술 연구소의 지구미생물학자이자 동굴학자인 페넬로페 보스턴 박사가 이끄는 연구팀은 거대 결정 내부의 생명체 탐사를 진행했다. 연구팀은 무균 환경을 유지하며 결정에 작은 구멍을 뚫어 내부 시료를 채취하는 방식으로 연구를 수행했다. 이는 결정이 성장하는 과정에서 황산칼슘 격자 구조 안에 미세한 액체나 고체 입자, 그리고 당시 존재했을지 모를 미생물이 함께 갇혔을 것이라는 가정에 기반했다.

초기 분석에서 결정 내 고체 내포물(주로 마그네슘과 수산화철 성분)에서는 고대 박테리아의 DNA를 추출하거나 PCR로 증폭하는 데 성공하지 못했다. 천연 유기물 역시 발견되지 않았다.

하지만 연구팀은 결정 내부에 액체 상태로 존재하는 미세한 공간, 즉 유체 내포물에 주목했다. 2017년 미국 과학 진흥 협회 연례 회의에서 보스턴 박사 연구팀은 이 유체 내포물 속에서 살아있는 박테리아를 발견했다고 발표하는 중요한 성과를 거두었다.[17] 연구팀은 특수한 무균 기술을 이용해 이 박테리아들을 결정 밖으로 추출하고 실험실 환경에서 다시 배양하는 데 성공했다. 유전자 분석 결과, 이 미생물들은 현재까지 알려진 어떤 생명체의 유전자와도 상당한 차이를 보여, 과학계에 보고되지 않은 새로운 종류의 생명체일 가능성이 제기되었다.[17] 이 미생물들은 우라늄-토륨 연대 측정 결과 약 50만 년으로 추정되는[13][14][15] 결정 내부에 오랜 시간 갇혀 외부 세계와 완전히 단절된 채 독자적으로 생존하고 진화해 온 것으로 보인다.

크리스탈 동굴에서의 미생물 발견은 58°C에 달하는 고온과 극한의 습도 속에서도 생명체가 존재할 수 있음을 실증적으로 보여준 사례이다. 이는 지구 생명체가 적응할 수 있는 환경의 한계와 생명의 다양성에 대한 우리의 이해를 크게 확장하는 중요한 과학적 발견이다. 나아가 이러한 극한 환경에서의 생명체 연구는 외계 생명체 탐사 연구에도 새로운 가능성을 제시하며 과학적 탐구의 지평을 넓히는 데 기여하고 있다.

이 외에도 결정 내부에 갇힌 화분을 분석하는 화분학 연구 등을 통해 결정이 형성될 당시 나이카 지역의 식생 환경을 복원하려는 시도 등 다양한 분야의 연구가 진행되고 있다.

5. 보존과 미래

크리스탈 동굴의 보존 상태와 미래는 나이카 광산의 운영과 밀접하게 연관되어 있다. 동굴 내부로 접근하기 위해서는 광산의 배수 펌프가 필수적으로 가동되어야 했으나, 광산의 채굴 작업이 중단되면서 상황이 변했다. 2015년 10월, 배수 작업이 멈추면서 동굴은 다시 지하수로 채워져 물에 잠기게 되었다.[17] 이로 인해 동굴 탐사와 연구 활동이 중단되었지만, 완전히 끝난 것은 아니다. 2019년 보고서에 따르면, 만약 광산 회사가 다른 입구를 개방하기로 결정한다면 연구자들이 다시 동굴에 접근하여 조사를 이어갈 가능성이 남아 있다.[20][21] 동굴의 미래는 광산 회사의 결정과 향후 관리 계획에 따라 달라질 것으로 보인다.

5. 1. 현재의 보존 노력

동굴의 접근성은 광산의 배수 펌프 작동 여부에 달려있다. 광산 채굴 작업이 중단되면서 2015년 10월, 동굴은 다시 물에 잠기게 되었다.[17] 하지만 2019년 2월 보고서에 따르면, 광산 회사가 다른 입구를 열 경우 연구자들이 다시 동굴에 들어가 조사를 계속할 수 있을 것으로 보인다.[20][21]

동굴 내부는 고온 다습한 환경이기 때문에 탐사 시에는 헬멧, 헤드라이트 외에도 냉매가 들어있는 조끼, 송풍 장치, 방수 장비 등 특수한 보호 장비가 필요하다.

동굴 내부에서는 지질학, 생물학 등 다양한 분야의 연구가 진행되었다. 예를 들어, 결정 내부에 갇힌 것으로 추정되는 꽃가루는 결정 형성 당시 나이카 지역의 식생을 복원하는 단서가 될 수 있다. 그러나 사람의 출입으로 인한 동굴 내부의 이산화 탄소 농도 변화나 배수에 따른 결정의 중력적 부하 증가 등으로 인해 결정이 손상될 수 있다는 우려도 제기되었다. 과거 한 텔레비전 프로그램(2012년 방영 추정)에서는 앞으로 광산 조업이 종료되고 배수 펌프 가동이 멈추면, 동굴은 다시 지하수로 채워질 예정이라고 언급한 바 있다.

5. 2. 미래 전망과 과제

크리스탈 동굴의 접근성은 전적으로 광산의 배수 펌프 작동 여부에 달려있다. 광산 회사가 채굴 작업을 중단함에 따라, 2015년 10월부터 동굴은 다시 물에 잠기도록 방치되었다.[17] 이로 인해 한동안 동굴 탐사 및 연구가 중단되었으나, 2019년 보고서에 따르면 광산 회사가 다른 입구를 개방할 경우 연구자들이 다시 접근하여 조사를 이어갈 가능성이 남아있다.[20][21]

동굴 내부는 고온 다습한 극한 환경이기 때문에 탐사를 위해서는 특수한 장비가 필수적이다. 일반적인 안전모나 헤드라이트 외에도, 체온 유지를 위한 냉매 조끼나 송풍 장치, 방수 장비 등이 필요하다. 이러한 어려움에도 불구하고 동굴은 지질학, 생물학 등 다양한 학문 분야에서 중요한 연구 가치를 지닌다. 특히 거대한 결정 내부에 형성 당시의 물이나 꽃가루 등이 갇혀 있는 경우가 발견되었는데, 이는 결정 생성 시기 나이카 지역의 식생 환경을 복원하는 데 중요한 단서를 제공할 수 있다.

그러나 인간의 잦은 출입은 동굴 환경에 변화를 가져올 수 있다. 탐사 활동으로 인해 동굴 내부의 이산화 탄소 농도가 변하거나, 지속적인 배수로 인해 결정 자체에 가해지는 중력 부하가 증가하여 섬세한 결정 구조가 손상될 위험이 제기되고 있다. 향후 광산의 조업이 완전히 종료되고 배수 펌프 가동이 멈추면, 동굴은 다시 지하수로 채워져 본래의 상태로 돌아갈 것으로 예상된다.[17] 따라서 제한된 시간 안에 동굴의 학술적 가치를 최대한 연구하고, 동시에 이 독특한 자연 유산을 어떻게 보존할 것인지에 대한 깊은 고민이 필요한 상황이다.

6. 영상 자료

크리스탈 동굴은 여러 다큐멘터리와 TV 프로그램을 통해 소개되었다.

2009년 4월 5일 NHK BShi에서 방송된 "하이비전 특집 경이로운 결정 동굴"[29]에서는 캐나다-멕시코 합작으로 제작된 동굴 내부 영상과 산체스 형제와의 인터뷰, 컴퓨터 그래픽(CG)으로 제작된 동굴 전체 모습 등이 방영되었다.

2011년 2월에는 디스커버리 채널의 프로그램 ''나이카: 크리스탈 동굴 너머''에 소개되었다.[18]

또한 히스토리 채널의 프로그램 ''인류 이후의 삶'' 시즌 2 에피소드 "파괴의 심연"과[19] ''앵그리 플래닛'' 에피소드 311에서도 다루어졌다.

참조

[1] 학술지 The Naica caves survey https://www.research[...] 2021-04-18
[2] 웹사이트 Giant Crystal Cave Comes to Light http://news.national[...] 2010-02-07
[3] 뉴스 A rare glimpse of the cave of crystals http://news.bbc.co.u[...] 2010-01-19
[4] 웹사이트 Crystal palace http://ngm.nationalg[...] 2009-06-12
[5] 웹사이트 Naica Crystals Project http://www.naica.com[...] Speleoresearch & Films
[6] 학술지 Unravelling the sulphate sources of (giant) gypsum crystals using gypsum isotope fractionation factors 2016
[7] 뉴스 Giant Crystal Cave's Mystery Solved http://news.national[...] 2017-02-19
[8] 웹사이트 Giant crystal cave's mystery solved http://news.national[...] 2010-10-22
[9] 웹사이트 Naica, Mun. de Saucillo, Chihuahua, Mexico http://www.mindat.or[...] 2014-11-18
[10] 웹사이트 Cave of the Giant Crystals, Mexico http://www.crystalin[...] 2014-11-18
[11] 웹사이트 Giant crystal caves yield new "Ice Palace," more http://news.national[...] 2010-10-21
[12] 웹사이트 The Story https://www.ferrino.[...] 2023-05-26
[13] 학술대회 Chronology and growth rate of the Naica giant gypsum crystals UiB
[14] 학술대회 Preliminary U/Th dating of gypsum crystals from Naica caves (Mexico) 2009
[15] 학술지 Preliminary U/Th dating and the evolution of gypsum crystals in Naica caves (Mexico)
[16] 학술지 Ultraslow growth rates of giant gypsum crystals 2011
[17] 뉴스 Naica's crystal caves hold long-dormant life https://www.bbc.com/[...] 2017-02-18
[18] 보도자료 NAICA: "Beyond the crystal cave and deadly descent" video reveals worlds beneath the Earth's surface, February 13 on Discovery Channel http://www.ctvmedia.[...] ctvmedia.com 2011-02-18
[19] 웹사이트 Depths of Destruction http://tv.msn.com/tv[...] MSN TV 2019-01-12
[20] 웹사이트 Naica’s crystal cave captivates chemists https://cen.acs.org/[...] 2024-05-04
[21] 웹사이트 Preserving the Naica Cave of Crystals https://www.chemistr[...] 2024-05-04
[22] 서적 世界不思議地図 朝日新聞出版
[23] 웹사이트 巨大結晶の中に5万年、未知の休眠微生物を発見 https://natgeo.nikke[...] ナショナル ジオグラフィック日本版 2018-03-30
[24] 웹사이트 Giant Crystal Cave's Mystery Solved http://news.national[...] 2009-06-12
[25] 문서 A.E.S. VanDriessche, J.M. Garcia-Ruiz, K. Tsukamoto, L.D. Patifio-Lopez, H. Satoh, PNAS, 108, 15721-15726
[26] 웹사이트 Crystal palace http://ngm.nationalg[...] 2009-06-12
[27] 문서 2001年には天井の結晶の盗掘を試みた鉱夫が、結晶の切断に成功するも、'''結晶の真下に立っていたためそのまま下敷きになり死亡した'''とされており、同年の[[ダー윈상]]を受賞하고 있다.なお、リンク先では圧死ではなく高温環境による衰弱死とも伝えられている。[http://darwinawards.com/darwin/darwin2001-10.html 2001 Darwin Awards "Crystal Daze"]
[28] 웹사이트 Crystal Cave of Giants Naica, Mexico - Sept. 2009 http://www.stormchas[...]
[29] 문서 동일映像素材는 "ワンダー×ワンダー"(NHK 종합 텔레비전|NHK 종합 2009년 4월 18일 방송), "지구 드라마틱"(NHK 교육 텔레비전|NHK E 텔레 2012년 2월 18일 방송)등으로 반복 이용되고 있다.
[30] 웹인용 Giant Crystal Cave Comes to Light http://news.national[...] 2010-02-07
[31] 웹인용 Crystal palace http://ngm.nationalg[...] 2009-06-12
[32] 뉴스인용 A rare glimpse of the cave of crystals http://news.bbc.co.u[...] 2010-01-19
[33] 웹사이트 Crystal Cave of Giants, Naica, Mexico – Sept. 2009 http://www.stormchas[...]
[34] 웹인용 Giant crystal cave's mystery solved http://news.national[...] 2010-10-22
[35] 웹사이트 Naica, Mun. de Saucillo, Chihuahua, Mexico http://www.mindat.or[...]
[36] 웹사이트 Visual rescue http://www.naica.com[...] 나이카 프로젝트 2010-11-25
[37] 웹인용 Giant crystal caves yield new "Ice Palace," more http://news.national[...] 2010-10-07



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