사막

바람과 물에 의해 침식된 황량한 사막 풍경에서 생태학자들은 생물만큼이나 지질학, 수리학, 기후 등의 진가를 알아가기 시작하고 있다. 사막에서는 가뭄과 아주 짧은 홍수, 더위와 엄청난 추위가 나란히 존재한다. 하지만 '가장자리의 생명'으로 반복되는 사막 생물에 대한 묘사는 외부인의 견해와 일치하지 않는다. 사막의 생물은 풍부하지도 현란하지도 않다. 하지만 그렇다고 해서 생존 조건이 꼭 가혹하기만 한 것은 아니다. 많은 종이 있어서, 사막은 가장자리가 아니라 그들 세계의 중심에 자리한다. 사막 생물들은 그들만의 방식으로 매우 적은 양의 물, 높은 온도, 염분기가 있는 토양에서 번성한다. 사막의 생명체를 이해하기 위해서 생태학자들은 그들이 사는 자연 서식지의 관점에서 바라보아야 한다. 사막의 환경을 선인장 껍질 아래나 독사의 관점에서 바라보는 생태학자들은 사막에 대한 이해의 출발점에 서 있는 것이다. 사막은 육지의 약 20%를 차지한다. 2개의 띠 형태로 나타나는 사막은 지구를 고리 모양으로 둘러싸는데, 하나는 북위 약 30도 부근이고, 다른 하나는 남위 약 30도 부근이다. 이런 띠는 건조한 아열대의 공기가 아래로 내려가 북쪽과 남쪽으로 퍼지면서 주변을 건조하게 만드는 위도와 일치한다. 이 위도가 아닌 다른 지역에 존재하는 사막도 있다. 대륙 내부의 깊은 곳에서 발견되는 사막으로는 중앙아시아의 고비사막이 있다. 또는 산에서 비가 내리는 반대쪽에 존재하는 사막의 한 예로 북아메리카의 대분지 사막이 있다. 대륙의 시원한 서쪽 해안가를 따라 펼쳐지는 곳에도 사막이 있는데 남아메리카의 아타카마 사막이나 아프리카의 남서부에 존재하는 나미브 사막이 그 예이다. 이곳은 차가운 대양을 순환한 공기가 비 대신에 많은 양의 안개를 해변으로 몰고 오는 지역이다. 환경 조건은 사막에 따라 상당히 다르다. 아타카마나 중앙 사하라와 같은 사막은 거의 비가 내리지 않는다. 그리고 극도로 건조한 환경으로 일컬어지는 전형적인 사막의 조건에 들어맞는 곳이다. 북아메리카의 소노라 사막과 같은 다른 사막은 매년 300mm의 비가 내린다. 하지만 연간 강수량이 의미하는 바와는 상관없이 사막에서는 강수량을 훨씬 초과하는 양의 증발과 식물에 의한 증산작용 때문에 연중 내내 물 부족 현상이 나타난다. 북아프리카나 서북부 아메리카의 사막에서는 그늘에서의 최고 기온이 56도 이상인 것으로 기록되었다. 하지만 어떤 사막은 지독히 춥다. 예를 들어 중앙아시아의 고비 사막에 있는 몽골의 드자민우디드의 평균 겨울 기온은 때때로 영하 20도까지 내려간다. 사막 식물과 동물은 이 지형을 다양한 토양의 모자이크 형태로 바꿀 수 있다. 사막의 토양을 일반적으로 유기물질 함량이 낮아 암석 쇄토로 분류되는데, 이것은 암석이나 광물성 토양이란 뜻이다. 하지만 사막의 관목 아래에 있는 토양은 종종 많은 양의 유기물을 포함하여 비옥한 섬을 형성한다. 사막 동물들 또한 토양의 특성에 영향을 미친다. 예를 들어 북아메리카에서 캥거루쥐는 굴을 파거나 씨앗을 저장함으로써 표면 토양의 양분량을 증가시키거나 구성을 바꾼다. 중동부 사막에서는 호저와 등각류 등이 토양의 다양성에 영향을 미친다. 특히 배수가 잘되지 않는 계곡이나 저지대의 사막 토양은 많은 양의 염분을 축적하고 있다. 토양 표면에서 물이 증발하게 되면 물에 녹아 있던 염분이 토양이 축적된다. 염분의 축적은 식물이 토양으로부터 물을 흡수하는 것을 어렵게 만듦으로써 사막 환경의 불모성을 높인다. 사막 토양은 세월이 흘러감에 따라, 석회 집적층이라고 하는 탄산칼슘이 많은 단단한 층을 형성한다. 석회 집적층의 형성 정도는 이런 토양의 나이를 추정하는 유용한 수단임이 증명되었다. 사막풍경은 습한 기후에서 온 방문객에게는 친숙하지 않다. 식물이 없는 부분이 많기 때문에, 토양을 비롯한 다른 지질학적인 모습이 겉으로 노출되어 있다. 식물이 있는 곳에서도 이들은 드문드문 존재한다. 식물 자체도 친숙하지 않은 모습을 하고 있다. 사막식물은 종종 주변을 회녹색으로 보이게도 만든다. 이는 사막식물이 강렬한 태양 빛으로부터 광합성을 하는 표면을 보호하고, 빽빽한 식물 잔털의 막으로 증발로 인한 물의 손실을 줄이기 위해서다. 건조에 대한 또 다른 식물의 적응 현상으로는 작은 잎을 형성하는 것, 또는 비가 올 때만 잎을 내고 건기에는 잎을 떨어뜨리는 방법, 아니면 아예 전혀 잎을 만들지 않는 방식 등이 있다. 어떤 사막식물은 휴면상태인 종자로 토양 속에 머무르면서 거의 완전하게 가뭄을 피하기도 하는데, 이런 식물은 이따금 나타나는 습한  기간에만 발아하고 생장한다. 사막에는 많은 동물이 살지는 않지만 다양성은 높을 수 있다. 대부분의 사막 동물들은 극단적인 환경을 피하기 위한 행동을 발달시켰다. 여름에 많은 종은 황혼, 새벽 또는 저녁에 활동함으로써 낮 동안의 강한 열을 피한다. 겨울에 같은 종들은 낮 동안에 활발하게 활동할 것이다. 식물뿐만 아니라 동물들도 여름에 열을 가장 적게 받아들이기 위해 신체 적응을 한다. 사막에 사는 사람들은 가장 황량한 자연환경에서도 번성하였다. 하지만 진정한 사막 종과 비교하면 사람들은 물을 낭비한다고 할 수 있다. 그래서 사막 지역에 사는 사람들은 오아시스나 강 계곡 주변에 밀집해 산다. 예전에 사막에서 한때 관개농업으로 먹고살았던 지역은 지금은 토양 염분의 축적으로 인해 거의 쓸모없게 되었다. 사막은 인간의 활동 때문에 면적이 증가하고 있는 생물군계이다. 우리는 다른 생물군계가 줄어드는 결과를 가져오는 사막의 확대를 막아야만 한다. 우리는 또한 인류와 인류 이외의 생물 모두를 보호할 수 있는 사막의 균형 잡힌 이용을 정립시켜야만 할 것이다.