정답
(ㄱ) 수온약층(thermocline)이다. 밑줄 친 (ㄴ)은 투광대이며, 열대해양의 대양대는 B와 I이다. 열대해양에서 1차생산력이 높은 지역은 적도 부근의 표층 해류 발산에 따른 용승으로 심층의 양분이 투광대로 공급되기 때문에 형성된다.
출제 의도
계절에 따른 수온의 연직 구조로 열대/온대 대양대를 구분하고, 수온약층과 수직 혼합의 관계를 이해하는지 평가한다. 또한 해양의 1차생산이 빛이 도달하는 층(투광대)에서 일어나며, 양분 공급(특히 용승·혼합)에 의해 크게 좌우됨을 플랑크톤 계절 변동과 연결해 설명할 수 있는지를 본다.
풀이 과정
따뜻하고 산소가 높은 표층수와 차갑고 산소가 낮은 심층수가 급격한 온도 기울기를 보이며 분리되는 층은 수온약층(thermocline)이다. 바람 등에 의해 표층과 심층이 섞이는 수직 혼합이 강해지면 연직 온도 구배가 완화되어 수온약층이 약해지거나 사라질 수 있다.
밑줄 친 내용에서 “대양대에서 1차생산은 빛이 비치는 (ㄴ)대로 제한된다”라고 했으므로 (ㄴ)은 빛이 도달하여 광합성이 가능한 투광대이다. 즉, 투광대 밖(심해)은 양분이 많아도 빛이 부족해 1차생산이 제한된다.
이제 A와 B를 비교한다. A는 겨울에 수온 분포가 거의 균질(혼합)하고, 여름에 표층이 크게 가열되어 강한 수온약층이 발달하며, 가을에 다시 혼합이 진행되는 계절성이 뚜렷하다. 이는 온대해양의 전형적인 연직 수온 변화이다.
반면 B는 사계절 모두 표층이 따뜻하고 연중 비교적 안정한 성층(상대적으로 지속적인 수온약층)을 보여 계절 변화가 작다. 이는 열대해양의 특징이므로 B가 열대해양의 대양대이다.
플랑크톤 생물량 그래프에서 I은 연중 큰 봄철 대발생 없이 낮고 비교적 일정한 수준을 유지한다. 이는 성층이 강해 양분 공급이 제한되는 열대 대양대의 전형적 패턴이다. II는 봄에 식물플랑크톤이 크게 증가하고(봄 대발생), 이후 동물플랑크톤이 뒤따라 증가하며, 가을에 작은 증가가 나타나는 온대해양의 전형적 계절 변동이다. 따라서 열대해양의 대양대는 I이다.
따라서 A, B, I, II 중 열대해양의 대양대는 B와 I이다.
열대해양에서도 1차생산력이 높은 지역(예: 적도 부근)은 표층 해류가 발산하여 심층수가 위로 올라오는 용승이 일어나기 때문이다. 용승은 심층의 질산염·인산염 등 양분을 투광대로 공급하여, 빛이 충분한 조건에서 1차생산을 크게 증가시킨다. 즉 “표층 해류에 의한 발산 → 용승 → 투광대 양분 증가 → 식물플랑크톤 증가(1차생산력 증가)”로 설명된다.
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