미기후

대기후는 지방의 환경과 상호작용하며 미기후적인 온도 변화를 만든다. 미기후는 환경 변화의 기본이다. 대기후와 미기후가 의미하는 것은 무엇인가? 대기후는 기상대가 기록하는 것과 기후도로 표현한 것이다. 미기후는 수 킬로미터, 미터 또는 센티미터와 같은 규모로 보통 짧은 기간에 걸쳐 측정한 기후변화이다. 여름날의 그늘에서 또는 겨울날의 햇빛 아래에서 있을 장소를 고를 때 이미 미기후를 인식하고 있다. 대기후와 미기후는 보통 확연히 다르다. 많은 생물은 하루에서부터 몇 달에 걸쳐 매우 좁은 지역에서 그들의 삶을 살아간다. 이러한 생물들의 경우에는 대기후는 미기후보다 덜 중요할지도 모른다. 미기후는 위도, 지형, 식생, 땅의 색깔, 돌의 존재 같은 지형상의 특징에 의해 영향을 받는다. 물과 토양의 물리적인 성질은 물속 환경과 동물이 판 굴속에서의 온도 변화를 감소시킨다. 온도는 일반적으로 높은 고도에서 더 낮다. 고도의 변화를 따라 3,743m에서는 연평균 기온이 -3.7인데, 1,660m에서는 11.1도이다. 높은 지점에서 평균 온도가 더 낮은 것은 몇 가지 요인에 의해서이다. 첫 번째로, 고도가 높아짐에 따라 대기압이 감소하기 때문에 산 옆으로 올라가는 공기는 확장된다. 공기가 확장될 때 공기 분자의 운동은 더 빨라지며 이때 필요한 운동에너지를 주변에서 뺏어오게 된다. 이 과정의 결과로 주변은 시원해진다. 일반적으로 높은 고도에서 온도가 더 낮은 두 번째 이유는 열을 잡아두고 대지로 복사하는 공기가 적기 때문이다. 언덕, 산 그리고 계곡 같은 지형적 특징은 평탄한 지역에서는 일어나지 않을 미기후를 만든다. 산과 언덕의 사면에 그늘을 형성함으로써 이러한 미기후가 나타난다. 북반구의 언덕, 산 그리고 계곡에서 그늘이 형성되는 부분은 북쪽을 향한 또는 북사면이다. 북반구에서 그늘이 지는 사면인 북사면은 적도의 반대 방향을 향한다. 남반구에서는 남사면이 적도의 반대쪽을 향한다. 산과 계곡의 북사면과 남사면에서는 대조적인 미기후에 적응한 생물들이 서식한다. 남사면과 북사면에서 매우 다른 식생이 발달할 수도 있다. 북사면에 참나무와 관목이 빼곡히 존재하는 것은 북사면에 이끼가 밀집하여 표면을 완전히 덮는 네게브 사막의 남북사면에 나타나는 모습의 축소형이라 할 수 있다. 예루살렘 히브리 대학의 지구과학자인 키드론, 비르질레이 그리고 삭스는 이끼의 피도 차이를 물리적인 기초를 근거로 설명하였다. 그들은 북사면 모래언덕은 겨울 한낮에 7.8~9.2도 더 낮고 여름철 한낮에는 1.8~2.5도 더 낮다는 것을 확인하였다. 이 지구과학자들은 북사면에서는 비가 내리는 습한 기간이 남사면보다 약 2.5배 정도 더 길다는 것을 알아냈다. 그들은 북사면에서 증산 작용이 덜 일어나는 것이 이러한 현상에 적어도 부분적으로는 책임이 있을 것이라 주장하였다. 식물이 지형에 그늘을 드리움으로써 미기후가 생성된다. 예를 들어 교목, 관목, 식물에서 떨어진 잎, 가지 등은 사막에서 생태학적으로 중요한 미기후를 만든다. 나지와 식생의 모자이크로 구성된 사막은 또한 극명하게 대조되는 온도 환경의 모자이크가 나타난다. 와이오밍 켐머러 근처에서 단지 몇 미터 거리의 모자이크에서 나타나는 미기후 사이에는 27도까지 온도 차이가 나타난다. 온도에 중요하게 영향을 줄 수 있는 다른 요인은 바닥의 색깔이다. 만약 식생이 보통 땅을 덮고 습한 기후 지역에서 이러한 말을 듣는다면 조금 이상하게 들릴지도 모른다. 이와는 대조적으로 건조 지역이나 반건조 지역의 대부분은 나지이며 이곳은 바닥의 색이 매우 다양하게 변할 수 있다. 아시아 중앙에는 터키어로 검은 모래를 의미하는 카라쿰이라고 하는 사막과 붉은 모래를 의미하는 키질쿰이라고 하는 사막이 위치하며 뉴멕시코에는 흰 모래를 의미하는 화이트 샌드 사막이 자리 잡고 있다. 이처럼 전 세계적으로 사막의 이름을 붙일 때 색을 사용하였다. 나지는 해변에서 가장 많이 볼 수 있는 모습이다. 하들리와 그의 동료들은 해변의 생물들에게 넓은 범위의 미기후를 제공하는 흰색부터 검은색까지 색상 범위를 가진 뉴질랜드의 해변들을 연구했다. 이러한 해변들은 여름철 태양 아래에서는 모두 열이 올라가며, 특히 검은색 해변들은 더 빨리 더 높은 온도까지 올라간다. 이 검은색 해변들은 흰색의 해변들이 흡수하는 빛보다 더 많은 양의 가시광선 영역의 빛을 흡수하기 때문에 더 뜨거워진다. 하들리와 그의 동료들은 대기 온도가 30도 정도일 때 흰색의 해변에 있는 모래의 온도는 평균 45도였으나 검은색 해변의 모래는 65도만큼 높이 올라간 것을 확인하였다. 비록 이러한 흰색과 검은색 해변들은 거의 동일한 대기후에 노출되어 있을지라도 철저하게 다른 미기후를 가진다. 많은 아이가 돌의 아래에 거의 보이지 않는 생물이 서식하고 있음을 쉽게 발견한다. 이것은 부분적으로 돌이 독특한 미기후를 만들어내기 때문이다. 해안 등각류인 Ligia oceanica에 관한 에드니의 고전적인 연구는 미기후에 대한 돌의 효과를 입증하였다. 에드니는 몇 센티미터 공간에 있는 Ligia가 열린 공간의 20도에서부터 돌 아래 대기의 30도까지의 범위에 걸쳐 적당한 공기 온도를 선택할 수 있다는 것을 알아내었다. 돌 아래 대기의 온도가 30도일 때 돌의 온도는 34~38도 사이까지 올라갔다. 동물이 판 굴은 보통 지표면의 온도보다 동물에게 더 적당한 온도가 나타나는 미기후를 가지고 있다. 예를 들어 치후아후안 사막에 있는 관목 아래의 온도는 하루 동안 17.5~32도 범위에 걸쳐 변하는 데 반해, 근처의 포유류 굴에서의 온도는 굴을 덮고 있는 토양의 단열 특성으로 인하여 26~28도 사이에서 변한다. 뉴멕시코 중앙에 있는 치후아후안 사막의 한 지점에서 조사하였다.