형성 중인 섬들

“하와이.” 하와이의 섬들 하면 열대의 낙원과 햇볕이 따사로운 해변과 온화한 무역풍이 부는 장면이 연상됩니다. 그런데 당신은 이 섬들이 주목할 만할 정도로 고립되어 있다는 사실을 알고 있었습니까? 하와이를 지도에서 찾아보면, 이 섬들이 북태평양 한가운데 자리 잡고 있어서 대륙의 해안선에서 상당히 멀리 떨어져 있음을 알게 될 것입니다! 따라서 이러한 점들이 궁금할지 모릅니다. ‘이 섬들은 어떻게 그 곳에 있게 되었는가? 과학자들은 앞으로 더 많은 섬이 형성될 것이라고 생각하는가? 이 섬들은 우리가 밟고 있는 바로 이 땅에 대해 우리에게 무엇을 알려 줄 수 있는가?’

하와이 제도

하와이를 방문하는 사람들은 대부분 북서쪽에서 남동쪽으로 줄지어 뻗어 있는 8개의 섬에 익숙해지게 되는데, 그 가운데 큰 섬들만 언급하자면 카우아이 섬, 오아후 섬, 몰로카이 섬, 라나이 섬, 마우이 섬, 하와이 섬입니다. 좀더 작은 니하우 섬은 카우아이 섬 서쪽에 있으며, 카호올라웨 섬은 마우이 섬 남서쪽에 있습니다. ‘큰 섬’이라고도 부르는 하와이 섬은 면적이 1만 제곱 킬로미터나 되는 반면, 작은 카호올라웨 섬은 면적이 단지 117제곱 킬로미터밖에 되지 않습니다. 그에 더해서 이 열도에는 그보다 훨씬 더 작은 124개의 또 다른 섬들이 포함되어 있는데, 이 작은 섬들은 북서쪽으로 훨씬 더 먼 곳까지 뻗어 있습니다. 이 열도의 북서쪽 끝에서 가까운 미드웨이 섬은 ‘큰 섬’에서 거의 2500킬로미터나 떨어져 있습니다! 대부분 산호와 모래로 이루어져 있는 이 작은 섬들의 총표면적은 8제곱 킬로미터밖에 되지 않습니다. 적절하게도, 일부 사람들은 이 섬들의 집단 전체를 가리킬 때 하와이 제도라는 이름을 사용합니다.

이 섬들과 작은 섬들은 넓은 대지(臺地) 위에 있는데 이 대지가 주위에 있는 해저보다 평균 4000미터나 더 높이 솟아 있다는 사실을 생각해 보면, 그 섬들은 거대한 산들의 정상부가 노출된 것에 불과하다는 사실이 이해되기 시작합니다. 사실, 해양저의 바닥에서부터 재면, 하와이 섬에 있는 마우나케아 산과 마우나로아 산은 높이가 약 1만 미터나 됩니다. 따라서 이 산들은 어떤 의미에서는 세계에서 가장 높은 산들입니다!

섬의 형성

하와이 섬에 관해 좀더 조사해 봅시다. 지질학자들은 다섯 개의 큰 화산들이 합쳐져서 ‘큰 섬’이 이루어졌다는 사실을 알아냈습니다. 대부분의 방문객들은 가장 큰 세 개의 화산에 대해서는 잘 알고 있습니다. 휴화산으로 여겨지는 마우나케아 산은 해발 4205미터로 하와이에서 가장 높은 곳임을 자랑합니다. 마우나로아 산은 4169미터로서 부피로 따지면 하와이에서 가장 큰 화산입니다. 그리고 킬라우에아 산은 가장 나중에 형성된 화산으로서 이 섬의 남쪽 측면에 위치해 있습니다. 그에 더해서 코할라 화산은 이 섬의 북서쪽 끝을 이루며, 후알랄라이 산은 코나 해안 위로 솟아 있습니다.

각 화산은 용암류가 수없이 많이 넘쳐흐르고 쌓이면서 커졌습니다. 분출은 물 속에서 시작되는데, 물 속에서는 용암이 빨리 식어 바깥층이 굳어지며 혀 모양으로 흐르기 때문에 그것이 쌓이면 베개더미처럼 보이게 됩니다. 점점 커지는 화산이 물위로 모습을 드러내면, 용암의 흐름은 다른 모습을 띠게 됩니다. 화산학자들은 부드럽고 굽이치는 듯하여 밧줄과도 같은 표면을 가진 용암류를 가리킬 때는 “파호이호이”라는 하와이어 용어를 사용하고, 거칠고 들쭉날쭉하여 잘게 깨뜨린 돌처럼 생긴 용암의 흐름을 가리킬 때는 “아아”를 사용합니다. 그러한 순상(楯狀) 화산은 점차, 고대 로마의 전사들이 가지고 다니던 방패와 모양이 비슷한, 넓고 경사가 완만한 산이 됩니다. 화산 정상 표면 부근에 생긴 공동(空洞)으로 마그마 즉 녹은 암석이 분출되거나 분출된 마그마가 내려앉으면 화산 정상에 커다란 분화구가 생깁니다. 또한, 화산 안에 저장되어 있는 마그마는 화산에 압력을 가합니다. 이 압력이 화산의 일부를 바다 쪽으로 밀어내는 바람에 여러 개의 커다란 균열이 생깁니다. 결국 마우나케아 산의 경우처럼, 순상 화산은 분출력이 더 강해지면서 화산 군데군데에 화산 분석(噴石)을 원추형으로 쌓아 놓게 됩니다.

마우나로아 산과 킬라우에아 산은 세계에서 가장 활발하게 활동하는 화산 가운데 속하는 것으로 밝혀졌습니다. 하와이 원주민과 선교인, 과학자 그리고 그 밖의 사람들의 역사적인 설명에 따르면, 마우나로아 산에서는 1832년 이후로 48번의 분화가 있었고 킬라우에아 산에서는 1790년 이후로 70번 이상의 분화가 있었습니다. 이러한 분화가 지속된 기간은 몇 시간에서부터 길게는 몇 년까지 됩니다. 기록상 가장 오랫동안 분화한 것은 킬라우에아 산의 할레마우마우 분화구에 있는 용암 호수였는데, 이 호수는 1800년대 초부터 1924년까지 거의 계속 활동하였습니다. 현재 킬라우에아 산은 1983년 1월 이후로 분화해 왔는데, 때때로 바다로 흘러 들어가는 장관을 이루는 불 연못과 용암 강을 만들어 냅니다.

하와이에서 있었던 대부분의 화산 분화는 용암이 대개 유동성을 지니고 있었기 때문에, 폭발력이 전혀 없거나 몹시 약한 상태였습니다. 하지만 드물게, 지하수가 마그마와 섞이는 경우에는 증기 폭발이 일어나기도 합니다. 1790년에 그러한 폭발이 일어나, 일단의 원주민 전사와 그들의 가족 성원들이 킬라우에아 산에서 뿜어내는 뜨거운 가스와 불타는 분석에 휩싸이는 바람에 약 80명이 사망하는 일이 있었습니다.

움직이는 섬들

지난 200년 동안의 역사 기록을 보면, 남동쪽 끝에 있는 두 섬인 하와이 섬과 마우이 섬에 있는 화산들만 활동을 해 왔습니다. 이러한 당혹스러운 상황으로 인해 과학자들은 이 열도에 있는 암석의 역사에 관해 더 연구하게 되었습니다. 용암 안에는 방사성을 띤 형태의 칼륨과 그것이 자연적으로 붕괴되면서 생긴 아르곤이 소량 들어 있는데, 과학자들은 실험실에서 그 양을 측정함으로 암석의 연대를 추정할 수 있습니다. 그러한 조사를 통해 밝혀진 사실은, 하와이 제도 전체는 북서쪽으로 갈수록 아주 오랜 세월에 걸쳐 규칙적으로 더 나이를 먹었다는 것입니다.

하와이에서는 이 열도의 남동쪽 부분에서 분화가 더 많이 일어났는데, 이것은 그 밑에 있는 마그마의 근원도 움직여 왔다는 의미입니까? 지질학자들은 마그마의 근원, 그들이 사용하는 용어로는 열점(熱點)이 사실상 고정되어 있다는 사실을 알아냈습니다. 그 대신, 태평양의 바닥이 열점 위로 움직이면서, 이 섬의 화산들을 마치 움직이는 컨베이어 벨트 위에 있는 바위더미처럼 열점에서 멀어지도록 싣고 간 것입니다. 이 동일한 움직임으로 인해 태평양의 바닥이 인접한 대륙들과 해저 바닥의 다른 부분들과 마찰을 일으키는 바람에 태평양의 가장자리를 따라 많은 대지진이 일어납니다. 당신이 하와이에 살고 있다면, 당신의 집은 지난해 이후로 북서쪽으로 7.5센티미터 정도 서서히 이동하였습니다!

과학자들이 시사하는 바에 따르면, 땅에 있든 바다에 있든 세계 전역의 화산 가운데 다수는 하와이 밑에 있는 것과 유사한 열점을 끼고 있습니다. 또한 이러한 열점은 대부분 분화 장소가 이동한다는 증거를 제시하는데, 이것은 당신이 사는 곳에서도 지구의 표면이 이동해 왔을 것이라는 의미입니다.

새로운 섬들의 형성 ·⁠·⁠·

‘큰 섬’에 여러 개의 커다란 화산이 생기는 데 수십만 년이 걸렸으므로, 우리는 이 기간에 그 섬이 열점으로부터 멀리 이동해 왔을 것으로 예상할 수 있습니다. 그렇다면 영향을 받지 않은 바다 밑바닥이 열점과 만나면서 그 위에 새로운 화산과 섬이 생길 것입니다. ‘큰 섬’에 있는 화산들의 뒤를 이을 가능성이 있는 화산이 이미 모습을 드러냈습니까?

실제로 그 모습을 드러냈습니다. 해저에서 화산 활동을 하고 있는 로이히라는 산이 하와이 섬 남쪽에서 점점 커지고 있습니다. 하지만 이 산이 곧 바다 위로 나올 것으로 기대하지는 마십시오. 그렇게 되려면 아직도 900미터나 더 솟아올라야 하는데, 그러려면 수만 년은 걸릴 것입니다.

·⁠·⁠· 파괴되고 있는 오래 된 섬들

하와이에 있는 여러 섬을 구성하는, 견고한 순상 화산과 울퉁불퉁한 용암류들은 기만적이게도 결코 다시 바다 속에 잠기지 않을 것처럼 보입니다. 그러나 하와이 북서쪽에 있는 작은 섬들과 물에 잠긴 해저 산들을 보면 실제로는 상황이 전혀 다르다는 사실을 알 수 있습니다. 예를 들어 미드웨이 섬과 쿠레 섬에 있는 모래 사장과 산호초는 커다란 화산 위에 자리 잡고 있는데, 현재 이 화산의 꼭대기는 해수면 아래로 수백 미터나 내려가 있습니다. 화산섬들이 사라지고 있는 이유는 무엇입니까?

이 섬들은 하천으로 흘러내리는 물과 파도의 작용과 그 밖의 힘에 의해 계속 조금씩 침식됩니다. 또한 이 섬들은 대양의 바닥을 내리누르면서 자체 무게에 눌려 가라앉기도 합니다. 일부 섬의 측면에 있는 가파른 절벽들을 보면 화산섬을 침식시키는 작용이 그 밖에도 또 있음을 알 수 있는데, 그것은 바로 산사태입니다. 수중 음파 탐지기로 바다 속에 있는 섬의 측면을 찍어 보면 대규모 산사태가 바다 밑바닥으로 수십 킬로미터나 뻗어 있는 것을 볼 수 있습니다.

활동 중인 열점

하와이 섬에 있는 하와이 화산 국립 공원을 방문하는 사람들은, 열점에서 일어나는 화산 활동으로 인해 끊임없이 변하는 풍경을 직접 볼 수 있습니다. 킬라우에아 분화구 가장자리에 위치한 하와이 화산 관측소의 과학자들은, 계속되고 있는 위협적인 분화를 지켜 보고 있습니다. 그들의 연구로 인해, 화산이 어떻게 활동하는지 그리고 지구의 표면이 어떻게 이동해 왔는지에 관해 더 많은 통찰력을 얻게 되었습니다. 엄청난 지질학적 힘이 하와이 제도 즉 태평양 한가운데 있는 이 장관을 이루는 열도가 형성되게 했다는 사실을 이해하게 될 때, 우리는 외경심을 갖게 됩니다.

[25면 지도]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

하와이의 여러 섬들

니하우 섬

카우아이 섬

오아후 섬

몰로카이 섬

라나이 섬

마우이 섬

카호올라웨 섬

하와이 섬

[자료 제공]

Mountain High Maps® Copyright © 1997 Digital Wisdom, Inc.

[24면 삽화]

킬라우에아 산 동쪽의 지구대에서 여러 개의 샘처럼 분출하는 용암

[24, 25면 삽화]

킬라우에아 산의 분화

[자료 제공]

화산들: Dept. of Interior, National Park Service

[25면 삽화]

마우나로아 산의 용암 강

[26면 삽화]

마우나로아 산에서 커튼 모양으로 분출하는 용암

[자료 제공]

왼쪽 위와 오른쪽 아래: Dept. of Interior, National Park Service

[26면 삽화]

킬라우에아 산에서 분수처럼 분출하는 용암

[자료 제공]

U.S. Geological Survey

[26면 삽화]

킬라우에아 산에 있는 한 용암 호수

[자료 제공]

왼쪽 위와 오른쪽 아래: Dept. of Interior, National Park Service