가장 가혹한 칠레의 아타카마 사막

비가 너무 내리지 않아 동물이든 식물이든 살기 어려운 광대한 벌거숭이의 마른 땅을 사막이라 한다. 알고 보면 대륙의 약 3분의 1이 사막이다. 남극과 북극도 비가 거의 오지 않기 때문에 사막에 포함된다. 지구온난화의 영향으로 사막의 범위는 더욱 확장되고 있다. 지상의 모든 사막 중에 가장 가혹한 아타카마 사막은 발전효율이 좋은 태양발전소를 설치하기에 적절한 땅이다.

지구 대륙의 3분의 1을 차지하는 사막지대를 나타낸다. 이 영상에는 남극과 북극은 포함되지 않았다. 가장 넓은 사막 10곳을 순서대로 나타내면 남극(14,200,000km2), 북극(13,900,000km2), 사하라 사막(9,200,000km2), 오스트레일리아 사막(2,700,000km2), 아라비아 사막(2,330,000km2), 고비 사막(1,295,000km2), 아프리카의 칼라하리 사막(900,000km2), 남아메리카의 파타고니아 사막(673,000km2), 중동의 시리아 사막(500,000km2), 북아메리카 사막(190,000 km2)이다. 이 광대한 사막들은 위치에 따라 더 세분되고 있다.

지구상에서 가장 비가 적게 내리고 건조하고 뜨겁고 가혹한 사막은 남아메리카 파타고니아 사막 속의 아타카마 사막(Atakama Desert, 128,000km2)이다. 아타카마 사막에 내리는 평균 강우량은 연간15mm인데, 어떤 곳은 1-3mm이고, 다른 한 곳은 지난 4년 동안 전혀 비가 오지 않았다. 그리고 이곳은 지구에서 가장 먼저 생겨난 사막이기도 하다.

파타고니아 사막(주황색) 중앙에 아타카마 사막(황색)이 있다. 북쪽의 볼리비아 영토에 속하는 해발 3,656m 고지대에는 유명한 우유니(Uyuni) 소금호수가 있다. 칠레령인 아타카마 사막의 마리쿤가(Marikunga)에 있는 소금호수에서는 우리나라 포스코가 리튬 생산을 준비하고 있다.​

파타고니아 사막이 형성된 이유

칠레령인 아타카마 사막은 동쪽에는 안데스 산맥이 남북으로 길게 가로막고 있고, 서쪽은 광대한 태평양이다. 남아메리카 대륙의 동쪽에서 서쪽으로 수증기를 가득 포함한 기류(氣流)가 높은 안데스산맥을 넘게 되면, 고공에서 찬 공기를 만나 응축하면서 비가 되어버린다. 따라서 산맥을 지나온 공기 속에는 수증기가 크게 감소하여 건조한 기류가 된다. 이런 기상현상을 푄(Föhn, Foehn)이라 한다.​

하지만, 안데스산맥의 서쪽은 광대한 태평양이다. 그런데 왜 이런 곳에 지구상에서 가장 건조한 사막이 형성되었을까? 남아메리카 대륙을 따라 남북으로 길게 형성된 서쪽 해안에는 남극에서 올라오는 찬 훔볼트 해류가 흐르고 있다. 수온이 낮으면 해면으로부터 수분 증발이 적어 구름이 형성되지 않는다. 그러므로 특히 아타카마 사막이 위치한 지역은 가장 가혹한 사막이 되었다.

아타카마 사막이 바다와 접하는 곳에는 안개가 많이 발생한다. 그러나 이 안개가 비를 내리는 구름이 되지 않고 증발해버린다. 이 안개 덕분에 해안 근처에는 소수의 사막식물과 동물이 생존한다.​

태양이 가장 밝게 비치는 곳은 지상에서 가장 높은 에베레스트 산정일 것 같이 생각된다. 칠레 산티아고 대학의 물리학자 코르데로(Raul Cordero) 교수의 연구 팀은 기상관측위성이 보내주는 정보를 분석하여 지상에서 가장 강하게 태양이 비치는 곳이 어디인지 조사한 결과 아타카마 사막이라는 사실을 알게 되었다.​

코르데로 교수 팀은 상황을 정밀하게 확인하기 위해 2016년부터 피라노미터(pyranometer)라 불리는 태양방사량 측정장치를 사용하여 아타카마 사막에 설치한 여러 관측소에서 태양빛의 강도를 측정해왔다. 지구 표면에 비치는 태양광 에너지는 평균 1m2 당 308W이다. 그런데 2017년 1월에 이곳에서 측정된 태양방사량은 1m2 당 무려 2,177W였다. 이런 에너지는 지구 평균치의 7배이다.

손바닥 크기로 제조된 피라노미터는 가시광선만 아니라 적외선 자외선 엑스선의 방사량도 측정한다. 사진은 연구원이 아타카마 사막의 고지대에서 태양 에너지를 측정하고 있다. 태양방사량은 즉시 수치로 나타난다.​

이 정도의 태양 에너지는 에베레스산 정상에서 측정한 값보다 더 크며, 태양에 가까운 금성의 표면에 비치는 강도와 비슷하다. 아타카마 사막은 인간이 접근하기에 너무 가혹한 환경이다. 그러나 이런 곳에 태양광 발전소를 설치한다면 발전효율이 대단히 높아질 것이다.​

유럽연합은 아타카마 사막 해발 2,635m 고지에 파라날 천문대(Paranal Observatory)를 세워 우주를 관측하고 있다. 지상에 세운 천문대 중에 가장 우주를 밝게 볼 수 있는 관측소이다.​

아타카마 사막의 자연환경은 화성의 환경과 닮은 곳이 많다. 따라서 최근 나사에서는 아타카마 사막에 고립된 화성 생활 실험장을 설치하여 인간이 화성에서 살게 될 날을 미리 시험하면서 준비하려 하고 있다. – YS