[이미디어= 황원희 기자] 모래는 물 다음으로 지구에서 가장 많이 사용되는 천연 자원 중 하나로 자리매김되고 있다. 이는 휴대폰, 콘크리트, 유리, 화장품, 도로 및 기타 많은 현대 편의 시설의 필수 구성 요소이다. 전 세계 해안 지역에 거주하는 10억 명의 사람들에게 이러한 모래 알갱이는 기후 변화로 인한 강력한 폭풍과 해수면 상승을 방지하는 역할도 한다.
해안 해변과 모래 언덕은 극한 날씨에 대한 충격 흡수제 역할을 하며, 도요새와 바다거북 같은 종들이 번식할 수 있는 서식지를 제공하고 바닷새들이 어린 개체를 키울 수 있는 서식처를 제공한다. 모래는 또한 토지 매립의 핵심으로 땅을 만드는 과정과 해안 무기고를 통해 지역 사회가 해안선을 따라 파도 침식을 늦추기 위한 인프라를 구축해왔다.
건조한 지역에서는 풍부하지만 대부분의 모래는 상업적 용도나 건설에 적합하지 않다. 사막 모래는 수년간의 바람에 의해 뒤섞이면서, 매끄러운 입자를 가지고 있어 산업 응용 분야에서 사용되는 대부분의 자재와 결합하지 못한다. 반면에 강, 호수 또는 채석장에서 채취한 모래는 불규칙하고 각진 입자로 매우 자재를 만드는 데 바람직하다.
건설 산업의 수요 증가로 인해 일부 지역에서는 모래 부족 현상이 발생하고 있으며, 해양 및 해안 환경에서 공급되는 모래, 즉 바다 모래로 관심이 옮겨가고 있다. 이는 결국 준설 산업의 급속한 성장을 촉진했으며, 종종 해안 지역 사회와 환경 건전성을 훼손시켰다.
이에 우즈 환경 연구소 스탠포드 해양 솔루션 센터의 월렌버그 박사후 연구원인 장 밥티스트 주프레이 등 전문가들은 해안과 해안에서 채취한 모래의 지속 가능성과 형평성 문제를 제시하는 2023년 보고서를 작성했다.
연구진은 열대 지방에서는 산호초를 만드는 생물과 배고픈 물고기의 탄산칼슘 껍질과 골격이 분해되어 섬의 모래가 생성된다고 밝혔다. 특히 앵무새는 섬모래의 주요 생산지로, 산호 조각을 소화하여 배설할 때 모래 등급의 퇴적물로 바꾼다.
또한 개별 모래 알갱이의 두께는 한 사람의 머리카락부터 표준 연필심까지 다양하다. 이렇게 하면 모래가 강과 바람에 의해 쉽게 운반되고 퇴적되기에 적합한 크기가 된다. 지구의 풍경 곳곳에서 모래를 발견할 수 있다. 강에서 모래톱을 형성하고, 바람에 날리는 사막 모래언덕으로 모여들고, 빙하 아래에서 얼음이 암반과 갈리는 모습을 볼 수 있다.
모래는 결국 이 모든 과정의 결과로 해변을 따라 쌓이게 된다. 강은 모래를 고지대에서 델타로 운반하며, 이는 파도와 바람의 도움을 받아 해안을 따라 모래를 재분배한다. 해안 침식은 특히 해안을 형성하는 고대 모래 축적물인 사암인 경우 지역적으로 모래를 생성할 수도 있다.
또한 전 세계와 다른 행성에서는 모래가 놀랍도록 다양한 형태와 색상을 띠고 있다. 하와이 섬의 파파콜레아 해변은 짙은 녹색 모래로 관광명소가 된다. 하와이 화산은 올리빈이라는 녹색 광물로 구성되어 있으며, 시간이 지남에 따라 침식되어 섬의 해변에 영양을 공급한다.
일본 류큐 제도에서는 규조류로 알려진 작은 유리로 둘러싸인 해양 조류가 해변으로 밀려온다. 모래의 매혹적인 형태는 해안선 침식으로부터 보호한다. 현미경으로 보면 규조류가 작은 별처럼 보인다.
그밖에 버뮤다 섬에는 포라미니페라로 알려진 작은 해양 생물들이 모래 핑크색으로 물들어 있다. 해양생물은 죽고 나서, 탄산칼슘 껍질이 가라앉고 하얀 석영과 결합하여 해변이 붉게 보인다.
화성에서는 화산 현무암의 침식으로 인해 검은 모래가 생성된다. 산화철은 종종 모래 위의 미세한 먼지층에 집중되어 지구에 붉은 색을 만든 것을 NASA 로봇이 관찰했다.
한편으로 준설선은 해저를 따라 기계를 작동해 해저 서식지에 영향을 미친다. 또한 탁도 기둥이라고 불리는 거대한 퇴적물 구름을 만들어낸다. 이 구름은 모래를 용기의 저장고에 진공 처리하여 과도한 바닷물을 방출함으로써 발생한다. 이는 생존을 위해 햇빛이 필요한 산호초나 해초층과 같은 민감한 생태계에 영향을 미칠 수 있다.
지형, 바람, 물 등은 모래가 쌓이는 위치를 결정한다. 모래 채굴은 자연적인 균형을 방해하며 파급 효과를 일으킬 수 있다. 이는 해수면 상승과 결합되어 심각한 토지 손실을 초래한다. 모래 채굴은 지형을 재구성하는 것 외에도 전체 생태계를 교란시키고 비교적 오래된 모래 퇴적물에 갇혀 있는 오염 물질을 방출할 수 있다.
또한 모래 채굴은 중요한 방식으로 환경에 영향을 미친다. 준설 작업으로 인해 모래 기둥이 생겨 인근의 큰 산호초가 질식할 위기에 처했다. 연구진은 이를 완화하기 위해 산호를 발굴하고 재배치했다. 전체 생태계를 완전히 이식하는 것은 불가능하며 상당한 손실이 발생할 가능성이 높다.
그밖에 연구진은 모래는 기후 변화의 영향과 적응과 관련이 있다고 밝혔다. 모래는 기후 변화와 해수면 상승에 직면하여 해안선을 안정시키는 데 필수적이다. 해변 영양 공급과 해안 무기고 설치는 일반적인 기후 적응 전략이 되고 있지만 기존 모래를 이용해야 하며, 종종 인근 모래 언덕이나 장벽 섬과 같은 자연 모래 지형을 희생시키면서 발생한다. 한 곳에서 준설하면 보통 다른 곳에서는 해안 침식이 가속화된다.
연구진은 모래가 인류세의 전형이라고 주장할 수 있다고 말한다. 이는 인간 활동이 지구에 깊고 전례 없는 영향을 미치기 시작한 시기를 의미하기 때문이다. 모래는 우리 주변 어디에나 볼 수 있지만 시간의 관점에서 보면 자연적으로 보충할 수 있는 것보다 훨씬 빠른 속도로 추출되고 있으며, 심각한 인간 및 환경적 결과를 초래하고 있다.
연구진은 이러한 관행을 개선하기 위해 모범 사례 기준을 전파하며, 불법 관행을 억제하는 일이 중요하다고 밝혔다. 정부는 또한 선박이 어디에 있는지 거의 실시간으로 추적하고 위성 이미지를 사용하여 탁도 기둥이나 불법 활동을 식별하여 준설 활동을 모니터링할 수 있다. 따라서 효과적인 규제란 단순히 대기업을 규제하는 것뿐만 아니라, 이러한 모래 시스템에 의존하는 소규모 커뮤니티의 논의를 통해 목소리를 낼 수 있도록 하는 일이 증요하다. 또한 국제적인 차원에서 기후 변화로 인한 손실과 피해에 대한 보상에 대한 담론은 종종 "토지 손실"에 초점을 맞추고 있다. 하지만 땅은 곧 모래이기 때문에 모래는 더 넓은 손실의 의미를 띄고 있다.
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