육지에 발을 딛고 살아가는 인간은 지구의 3분의 2가 바다로 뒤덮여 있다는 사실을 종종 망각한다. 우리에게 바다는 아름다운 전망, 여름철 휴양, 서핑, 크루즈의 낭만 정도로 인식되기 쉽다. 하지만 바다는 사실상 기후, 식량, 에너지, 생명 유지의 핵심을 이루는 시스템이다. 특히 나날이 심각해지는 기후위기, 지구의 평균온도 상승, 해수면 상승, 에너지 고갈을 생각하면 미래의 위기와 해결책으로 바다를 면밀하게 들여다보아야 한다. 이 책은 해수의 성질, 밀도와 해류, 파랑과 조석, 해양생태계와 화학, 극한 환경의 생물체, 그리고 변화하는 해양까지 바다를 작동시키는 기본 원리를 한 권에 담았다. 특히 기후변화와 지속 가능성, 인류의 미래와 해양의 관계를 이해하는 데 필요한 핵심 개념을 체계적으로 설명하고, 전 세계 해양이 하나의 연결된 시스템이라는 관점에서, 특정 지역의 변화가 어떻게 지구 전체에 영향을 미치는지를 이해하도록 돕는다.

저자 : 데이비드 N. 토머스 David N. Thomas 영국 리버풀대학교에서 해양생물학 박사(PhD) 학위를 받았으며, 뱅거대학교의 해양과학대학 교수를 역임하고, 현재 헬싱키대학교에서 북극 생태계 연구 전문 교수로 재직 중이다. 및 남극 해빙 생태학 및 생지화학 전문가로서 기후 변화와 극지 해양생태계 변화 연구에 집중하고 있다. 저자 : 데이비드 G. 보어 David G. Bowers 영국 웨일스대학교에서 물리해양학 박사(PhD) 학위를 받았으며, 뱅거대학교의 해양과학대학 교수를 거쳐 현재는 명예교수로 활동 중이다. 해양에서의 빛, 물과 퇴적물 및 유기물 간의 상호작용 연구에 매진하였으며, 연안 및 하구, 대륙붕의 해양물리학 및 해양광학 분야의 선구적인 과학자로 평가된다. 역자 : 배진호 부경대학교에서 해양생물학 전공, 해군장교를 거쳐 해양환경공단에서 해양보호구역, 해양보호생물 정책 등 국가사업에 종사하였고, 현재 국립해양과학관 해양과학 교육부서에서 미래 세대의 해양적 소양 증진에 매진하고 있다. 역자 : 박소예나 부산대학교에서 화학해양학 전공, 한국해양과학기술원에서 탄소순환 연구를 수행했다. 국제 해양과학 활동을 통해 ‘유엔 해양과학 10년’에 기여하고 있으며, 현재 국립해양과학관에서 해양교육 콘텐츠를 개발·운영하고 있다. 감수 : 목정임 고려대학교에서 환경공학 전공, 캘리포니아대학교 샌디에이고 (UCSD)에서 해양생물다양성보전학 석사학위를 취득했다. 북태평양해양과학기구(PICES) 파견 근무를 거쳐, 현재 해양수산부 해양정책실에서 활동하고 있다.

서문 1 해수 2 밀도와 밀도류 3 해류 4 파랑 5 조석과 조류 6 해양의 경계면 7 해양의 빛1 8 해양생물 9 해양화학 10 해양의 일차생산력 11 해양생태계 먹이망 12 극한 환경에 사는 생물 13 변화하는 해양 14 해양조사 및 측정 용어사전

해양은 지구의 기후 조절 체계의 핵심 요소로서, 태양의 열을 저위도에서 고위도로 분산시키고, 인간이 배출하는 이산화탄소의 약 절반을 흡수한다. 화석연료 없는 미래를 바라볼 때, 해양은 조력·파력·저장된 열에너지 형태로 사실상 무한한 재생에너지원이 될 수 있다.(11p)

해양학 연구를 시작하는 좋은 방법은 해양의 크기를 고려하는 것이다. 우주에서 바라본 지구는 표면의 물 때문에 푸른 행성처럼 보이지 만, 실제로 해양은 수평적 범위에 비해 그리 깊지 않다.(16p)

1,000kg의 해수는 약 976m3의 부피를 차지하므로, 빙산의 일부는 물 위로 솟아오르게 된 다. 약 90%에 해당하는 976m3의 부피는 수면 아래에 잠기고, 나머지 약 111m3(전체의 약 10%)만이 수면 위로 드러난다. 따라서 바다에서 떠 있는 빙산을 볼 때 우리는 빙산의 ‘일부’, 즉 ‘빙산의 일각’만을 보게 되는 것이다.(29p)

따라서 북대서양 해류의 따뜻한 해수가 직접 대륙붕으로 유입되지는 못하지만, 남서쪽에 서 불어오는 바람이 해양 표면으로부터 열을 흡수하여 북서 유럽으로 전달한다. 이로 인해 북서 유럽은 같은 위도의 북미 동해안 지역에 비해 훨씬 온화한 기후를 유지하게 된다.(44p)

현재 선진국에서는 조류에 포함된 일부 에너지를 추출하는 데 많은 관심을 가지고 있다. 이를 위한 최적의 장소는 조류가 가장 빠른 곳으로, 따라서 무조점은 조류발전소를 설치하기에 좋은 장소이다. 조류는 지역의 지형에도 영향을 받는다. 예를 들면 좁은 수로는 빠른 흐름을 가질 수 있으며, 흐름은 곶에서 가까운 곳에서 빨라질 수 있다.(91)

해양생물들은 자신들을 둘러싼 해수의 화학적 조성에 크게 영향을 받으며, 동시에 그것을 변화시키기도 한다. 일부 생물들은 넓은 범위의 화학적 환경 조건을 견딜 수 있는 반면, 다른 생물들은 화학적 조성의 미세한 변화에도 민감하게 반응한다. 특히 미생물 활동은 해양화학자들이 일상적으로 관측하는 여러 화학적 과정의 핵심 동력이다.(144p)

전 세계적으로 매년 약 800만 톤의 플라스틱 쓰레기가 해양으로 유입되고 있으며, 이 중 일부는 미세입자로 분해되지만, 대부분의 플라스틱은 수십 년에서 수백 년에 이르는 장기간 동안 분해되지 않고 잔존한다. 플라스틱 오염은 단지 연안해역에 국한되지 않는다. 심해, 북극해, 남극해를 포함하여 지구의 거의 모든 해양 구역에서 플라스틱 잔류물이 발견되고 있다.(210p)

■ 우리가 사는 세상의 70%를 이해하는 출발점 바닷물은 왜 짤까? 밀물과 썰물은 왜 생기는 걸까? 파도는 어디서부터 오는 것일까? 빙산이 모두 녹으면 육지가 사라질까? 가장 깊은 바다는 몇 미터까지 내려갈까? 이러한 궁금증은 단순한 과학적 호기심이 아니다. 그 해답 속에는 전 지구의 시스템이 작동한 원리와 기후변화 원인, 더 나아가서 태양과 달을 비롯한 우주의 원리까지 담겨 있다. 해양은 일부 해안 국가나 연구자만의 대상이 아니라, 전 인류의 생존과 직결된 지구 시스템의 핵심이다. 전 세계 대부분의 국가는 해양을 통해 물류와 자원을 교환하며, 해양은 수십억 인구의 식량을 공급하고 지구 기후를 조절하는 역할을 수행한다. 물, 산소, 이산화탄소, 질소 등 생명 유지에 필수적인 원소의 순환 또한 해양을 중심으로 이루어진다. 해양은 기후, 식량, 에너지, 물류 등 일상과 직접 연결된 문제의 중심에 있고, 기후변화, 이상 기온, 해수면 상승, 식량 위기 같은 뉴스는 모두 해양과 맞닿아 있다. 해양은 지구의 열을 이동시키고, 인간이 배출한 이산화탄소의 절반을 흡수하며, 생명 유지에 필수적인 물질 순환을 주도한다. 이러한 바다의 원리를 모르면 지구상에 일어나는 현상들을 단편적으로 받아들일 수밖에 없다. 이 책은 해양을 단순한 ‘자연 환경’이 아니라 지구 시스템의 핵심으로 이해하도록 이끈다. 전문 연구자뿐 아니라 환경 문제, 기후위기, 바다에 대한 교양을 갖추고 싶은 일반 독자도 전체 흐름을 따라 읽을 수 있도록 구성되었다. 복잡한 지구 시스템 속에서 해양이 어떤 역할을 하는지 알고 싶은 독자에게 이 책은 가장 확실한 출발점이 된다. ■ 지구의 미래는 바다에 있다 이 책은 해류, 조석, 파랑, 해양 화학과 생태계를 통해 이런 현상들이 어떤 원리로 나타나는지를 차분하게 설명한다. 또한 해양은 ‘전 세계가 하나로 연결되어 있다’는 사실을 가장 분명하게 보여준다. 특정 바다에서 벌어진 변화가 먼 지역의 기후와 생태, 인간의 삶에까지 영향을 미친다. 따라서 해양을 개별 지역의 문제가 아니라 하나의 통합된 지구 시스템으로 바라보는 관점을 길러준다. 최근 수십 년 동안 해양 과학의 발전은 지구 시스템에서 바다가 수행하는 핵심적인 역할과 지구 기후 조절에 있어 바다의 중요성을 획기적으로 이해하게 해주었다. 인류는 많은 자원을 바다에 의존하고 있지만, 동시에 전 세계 해양 생태계에 미치는 영향에 대한 우려가 점점 커지고 있다. 따라서 해양을 이해하는 일은 미래를 이해하는 일이면서, 선택이 아닌 필수다. 지속가능한 발전, 기후 위기, 재생에너지와 같은 인류의 핵심 과제는 모두 해양과 깊이 연결돼 있다. 이 책은 일반 독자가 그 논의의 출발선에 설 수 있게 해주는 가장 기본적이고도 신뢰할 수 있는 안내서다. ■ 부분이 아닌 바다 전체를 보여주는 책 해양학은 하나의 현상만 떼어서 설명할 수 없다. 해수의 성질과 밀도, 파도와 조석, 생물의 화학 반응 등 물리, 화학, 생물, 지질을 아우르는 분야이다. 염분 구성에 미치는 영향, 파도가 생성되는 이유, 거대한 해양생태계의 먹이망에 이르기까지, 그리고 햇빛이 투과하는 바다 표면부터 저 깊은 심연 속에서 일어나는 현상까지 해양이라는 방대하고 복잡한 주제에 대해 간결하면서도 주제별로 짧은 책 한 권에 속속들이 담아냈다. 인공위성, 무인 잠수정, 컴퓨터 모델링 등 현대 해양학은 최첨단 기술로 바다를 관측한다. 그러나 이 책은 기술 설명에 그치지 않고, 연구선에 올라 실제 바다로 나아가는 해양학 항해의 의미까지 전한다. 또한 유엔이 지정한 ‘지속가능한 발전을 위한 해양의 10년(2021-2030)’이라는 시대적 배경 속에서, 해양학이 왜 미래 사회의 핵심 학문이 되는지를 분명히 보여준다.