인도양

지형과 지질

개요

인도양의 기원과 진화는 세계 3대 대양 중 가장 복잡하다.

이 대양은 약 1억 5,000만 년 전에 남쪽에 있던 곤드와나 대륙이 분열하면서 형성되었다. 약 1억 2,500만 년 전에 인도대륙이 북동쪽으로 이동하다가 약 5,000만 년 전에 유라시아 대륙과 충돌했다. 또한 아프리카가 서쪽으로 이동했고 약 5,300만 년 전에 오스트레일리아가 남극으로부터 떨어져 나갔다. 현재의 대서양은 약 3,600만 년 전에 형성된 것으로 보인다. 인도양이 처음 열린 시기는 1억 2,500만 년 전이지만 대부분의 인도양 해분이 형성된 시기는 8,000만 년이 채 되지 않는다.

해안과 도서

인도양의 해안은 파식해안과 퇴적해안의 다양한 형태를 나타내고 있다.

퇴적해안으로는 충적·석호·삼각주 해안이 있으며, 그밖에 산호·단층·빙하 해안도 나타난다. 인도양의 해안선은 만이 육지 깊숙이 들어간 북부와 부속해를 제외하고는 대체로 만곡되어 있다. 섬은 그리 많지 않은데, 큰 섬으로는 마다가스카르·소코트라·스리랑카·세이셸 군도가 있다.

케르겔렌·크로제·프린스에드워드·뉴암스테르담·생폴 등의 남쪽에 위치한 섬들은 화산섬이며, 적도 부근에 있는 래카다이브·몰디브·아미란테·코코스·차고스 제도는 환초(環礁)이다.

안초(岸礁)로 둘러싸인 화산도도 있는데, 대표적인 것으로 마스카 제도와 코모로 제도가 있다.

해저지형

대륙주변부, 즉 인도양의 대륙붕은 대부분이 97㎞ 이하로 너비가 좁지만 아라비아 해와 안다만 해에서는 193~290㎞로 넓어지고 벵골 만, 오스트레일리아, 뉴기니 사이에서는 965㎞로 넓어진다.

대륙붕 붕단(棚端)의 깊이는 주로 46~183m이며, 오스트레일리아 북서부에서는 275~365m에 이르기도 한다. 남극대륙붕은 빙하활동으로 구조가 매우 복잡한데, 내대륙붕의 깊이는 137~183m인 데 비해 외대륙붕은 365~457m가 된다. 깊은 빙하곡도 형성되어 있으며, 열대 해역에는 안초·보초·환초 등의 산호초가 널리 분포되어 있다.

대륙사면이 대륙붕 너머에 위치하며 10~30°에 이르는 급경사를 이룬다.

인도양의 북동쪽에 있는 순다 호상열도는 인도네시아와 그 부속도서로 구성되며, 미얀마에서 오스트레일리아까지 5,150㎞ 가량 뻗어 있다. 순다 호상열도를 따라서 자바 해구가 있으며, 가장 깊은 곳은 7,450m에 달한다.

인도양의 대양저 평원은 해저산맥에 의해 크게 아프리카·오스트레일리아·남극대륙의 대양저 평원으로 나뉘며, 해저구릉·해저고원·대륙대·해산(海山)에 의해 세분된다.

대양저 평원의 지형은 크게 2가지 형태로 구분되는데, 퇴적층이 두꺼운 대륙연변부의 평탄한 심해평원과 대양중심부의 퇴적층이 얇고 험한 심해구릉이 그것이다. 심해평원에서는 심해해협이 보편적으로 나타나고 있으며, 대륙에 가까울수록 심해선상지와 낮은 대륙대가 나타난다. 심해평원의 대표적인 예로서는 실론 평원과 소말리 평원이 있다.

심해구릉은 보통 460m 이하의 기복으로 되어 있으며, 단독 또는 무리를 이루어 전(全)해저에 분포하고 있다. 대양저 평원에 있는 해저산맥으로 규모가 가장 큰 것은 동인도 해저산맥으로서 오스트레일리아 서부의 브로컨 해저산맥과 이어져 있다. 인도 반도, 마다가스카르, 남아프리카의 동부해안에도 큰 해저산맥이 있는데, 해저산맥의 주변에는 동인도·차고스·오브·아미란테 해구가 있다. 대양저에는 해구·산맥·단애 등으로 대규모의 험한 변환단층지역이 나타나는데, 디아만티나·마스카렌 등에서는 너비가 48~145㎞, 길이 2,900㎞에 달한다.

인도양 중앙해령은 인도양의 중심부로부터 뻗어나가는 3부분으로 구성되어 있다.

하나는 북쪽으로 뻗으며(칼스버그 또는 아라비아-인도 해령), 2번째는 남서쪽으로 뻗고(서인도 해령과 대서양-인도양 해령 또는 남서인도양 해령), 3번째는 남동쪽으로 뻗는다(중인도 해령과 남동인도양 또는 오스트레일리아 남극 해령). 앞의 두 부분은 너비 400~970㎞, 높이 1,830~3,050m의 복합적인 산계로, 능선이 가장 험준하고 단층 산맥들로 둘러싸인 지구가 발달한 것이 특징이다. 남동방향으로 뉴암스테르담(암스테르담) 섬의 동쪽까지 뻗어 있는 중앙해령의 3번째 부분은 너비가 1,450㎞로 더 넓고 높이는 920m로 더 낮으며, 지구는 거의 볼 수 없다.

모든 중앙해령에는 산맥의 직각 방향으로 수많은 변환단층이 형성되어 있는데, 인도양에서는 오언 변환 단층지대가 가장 규모가 크다.

해저지각구조

인도양은 대양저·대륙대 어디에서나 안정된 지각구조를 이루며, 순다 호상열도나 동아프리카 지구대의 연장에서 보이는 지향사 구조도 나타난다.

대양저 평원상의 화산산맥지대에는 산호초가 발달하며, 활동중인 해저지각구조로는 해구변환단층(차고스)·변환단층지대(디아만티나·모리셔스)·지구대·단애 등이 있다.

퇴적물과 해저 기반암

대륙주변부에 있는 해저 퇴적물이 1,980m로 가장 두껍고 대양 중앙에서는 90㎝ 정도로 얇다(퇴적작용). 가장 보편적인 퇴적물로는 유공충에 기인하는 석회질, 규조류·익족류의 껍질, 산호퇴적물 등인데, 주로 해양생물에 기인한다.

무기 퇴적물로는 적도 이남 3~6㎞ 해저에 분포하는 적색 점토가 있다. 육성(陸性)퇴적물은 주로 대륙붕·대륙사면의 상부에서 발견되며, 화학작용으로 생긴 퇴적물로는 인광(燐光)과 망간단괴가 있다. 중앙해령의 열곡지대에는 관입암이 풍화되어 독특한 형태의 퇴적물이 생성된다. 기반암의 노두(露頭)는 주로 대륙사면(퇴적암·변성암)·해저산맥(현무암)·중앙해령(현무암·감람암 등)에서 나타나며 지각맨틀 상층부의 물질과 같다.

생성기원

인도양은 중생대(6,500만~2억 5,000만 년 전) 남반구의 고대륙이었던 곤드와나 대륙이 남아메리카·아프리카·오스트레일리아·남극대륙·마다가스카르·인도로 분리되는 과정에서 형성되었다.

그러나 인도양 생성기원에 관한 의문점들이 많이 남아 있다.

기후

대기순환의 특성에 따라 크게 4개의 위도별 기후대로 구분된다.

제1기후대는 인도양 북쪽에서 남위 10°까지이며 계절풍기후를 나타낸다. 하계(5~10월)의 대기순환은 남아시아 열대성저기압에 의해 결정되며, 동계(10~4월)에는 아시아 대륙의 고기압에 의해 결정된다. 하계에는 남서풍이, 동계에는 북풍·북동풍이 우세하다. 아라비아 해의 동부지역과 벵골 만에서는 연평균강수량이 1,016㎜를 넘는 반면, 서부지역에서는 254㎜ 이하인 경우도 있다. 적도지방의 연평균강수량은 1,778㎜ 정도이다. 하계기온은 25~28℃인데, 아프리카 북동해안에서는 소말리 해류의 심층류 용승(湧昇) 현상으로 인해 23℃ 정도로 내려간다. 인도양 북부의 동계기온은 22℃로 하강하는 반면 적도 부근에서는 거의 변동이 없다.

제2기후대는 남위 10~30°에 위치하며 남동풍의 무역풍 기후대를 나타낸다. 이곳에서는 남인도양 고기압대에서 형성되는 열대해양기단이 우세하다. 이 기후대의 북부는 하계평균기온이 25℃이며 동계에는 이보다 약간 상승한다.

남위 30°선에서는 하계에 16~17℃, 동계에 20~22℃를 나타낸다. 무역풍기후대의 서부는 난류로 인해 동부보다 기온이 2~3℃가량 높다. 강수량은 북부에서 203㎜이고 위도에 따라 점차 감소하여 남부에서는 102㎜를 기록한다. 무역풍 기후대의 서부에서는 여름과 가을에 허리케인이 발생한다.

제3기후대는 남위 30~35°에 위치하는데, 주로 남위 35°에 위치한 남인도양 고기압대의 영향을 받는다(→ 온대). 이 기후대의 북부는 바람이 약하고 탁월풍이 없으나 남부는 강한 편서풍이 분다. 위도에 따라 기온이 감소하는데, 동계평균기온은 북부에서 20~22℃, 남부에서 10℃이며 하계평균기온은 북부에서 16~17℃, 남부에서 6~7℃를 나타낸다. 연평균강수량은 전해역에서 별 차이가 없으며 약 1,000㎜ 정도이다.

제4기후대는 남위 45°에서 남극대륙까지로 아극·극 기후를 나타낸다(→ 남극대). 이 기후대의 대기순환은 남극 저기압대와 아열대 고기압의 상호작용에 의해 결정된다.

편서풍이 우세하며, 남극의 극풍지대를 통과할 때 강풍으로 변한다. 대륙빙상이 풍계(風系)에 미치는 영향은 특히 극동풍이 강하게 부는 좁은 해안 지대에서 커진다. 하계(12~2월)의 평균기온은 북부에서 6~7℃이며, 남극대륙에서는 －16℃이다. 동계평균기온은 －4~10℃에 분포한다. 기온의 연교차는 해양에서 5~6℃로 별로 크지 않으나 남부에서는 15℃를 넘는다. 강수량도 북부의 1,000㎜에서 남부로 갈수록 감소하여 500㎜에 이른다.

수문

개요

인도양의 수문적 특징은 위에서 기술한 대기순환 외에 홍해·대서양·태평양·남극해 해수와의 복잡한 상호작용을 통해 만들어진다.

수온

남위 20°의 북부 해역에서는 하계의 표층수 수온분포가 해역별로 다른데, 서부에서보다 동부에서 더 높다.

벵골 만에서 28℃로 최고수온을 기록하며, 아시르 곶에서는 적도 북부 아프리카 연안에서의 차가운 심층수 용승으로 22℃의 최저수온을 나타낸다. 남위 20° 남부에서는 표층수 수온이 위도가 높아질수록 일정한 비율로 감소하여 22~24℃에서 －1℃(남극대륙 부근)까지 분포한다. 적도 부근의 인도양 동부에서는 표층수의 동계수온이 28℃를 넘으며, 아라비아 해의 북부에서 22~23℃, 벵골 만에서 25℃, 남위 25°에서 25~27℃, 남위 40°에서 14~16℃, 남극대륙 해안에서 －1~0℃를 나타낸다.

인도양의 대부분 해역에서 표층수 수온연교차는 4~5℃이다. 적도 동부와 남위 60° 남부에서의 연교차는 2℃ 미만인 데 비해, 남인도양 고압대에서는 10℃에 이른다. 기온의 연교차가 큰 인도양 북부의 연안해에서는 수온연교차가 14℃ 이상이다.

염도

인도양 표층수의 염도는 32~37‰이다.

인도양 북서부의 홍해와 페르시아 만은 매우 염도가 높은 곳인데, 특히 적도와 아라비아 반도 사이의 염도는 37‰ 이상이다(아라비아 해). 그러나 북동부에서는 하천수의 유입과 강수량이 많아 34‰ 또는 32‰까지 떨어진다. 남위 40°에서 남극대륙 해안까지는 염도가 35~33.5‰로 감소하는데, 이는 남극대륙의 빙하, 유빙의 융해와 직접적인 관련이 있다. 이들 이외의 인도양 해역에서는 염도가 35‰을 약간 넘는다.

표층수 밀도

기온분포는 표층수 밀도의 분포에 결정적인 영향을 미친다.

인도양 북부에서 밀도가 가장 낮은 곳은 1.022g/㎤의 벵골 만이고, 가장 높은 곳은 1.025g/㎤의 아라비아 해 서부이다. 인도양 남부의 분포 특성은 위도에 따라 밀도가 달라진다는 것으로 적도해역에서는 1.023g/㎤, 남극대륙해역은 1.027 g/㎤로 점차 증가한다.

해수의 수직 구조

해수의 일반적인 특징은 바다에 깊숙이 들어갈수록 수온·염도는 낮아지고 밀도는 높아진다는 것이다.

그러나 남극대륙 남위 45~50° 해역에서의 수온의 수직적 분포는 이와 달리 아열대에서 발달한 난류층이 찬 표층수 밑의 460~2,740m에 분포하고 있다. 남위 40° 이북 해역의 460~920m 깊이에서도 남극대륙의 영향으로 저염도 해수층이 분포하고 있다. 남위 10°의 북부에서는 홍해의 고염도 해수와 벵골 만 육수로 희석된 저염도 해수에 의해 깊이 460m까지의 표층에서 국지적으로 염도의 최대치와 최소치를 나타낸다. 일반적으로 해수의 온도·염도·밀도가 심하게 변하는 층은 수심 1,100~1,370m 지대에 집중되어 있다.

이 해수층의 평균수온은 4~6℃, 염도는 34.6~34.7‰, 밀도는 1.027~1.028g/㎤이다. 해저의 수온은 1~2℃인데, 남극대륙 부근에서는 －1℃로 낮다. 1,370m 이하의 해수층에서는 염도·밀도의 변동이 작다.

연안해빙 및 부빙

남극의 겨울 동안 인도양의 남극 지역 수역은 결빙된다.

이 연안빙(沿岸氷)은 단단히 굳어져 두께가 1.8~3.7m에 달하며 해안으로부터 수십㎞까지 뻗기도 한다. 연안빙은 1, 2월에 녹으면서 폭풍에 의해 부서져 큰 빙괴가 된 뒤 바람과 해류에 의해 대양으로 운반된다. 인도양상의 동경 90° 서부에서는 부빙의 북한계선이 남위 65°에 이르나, 같은 경도의 동부에서는 남위 60°가 그 북한계선이다. 때때로 큰 빙산이 남위 40°까지 운반되기도 한다.

조석

원양에서는 조차가 작고 하루에 2번 발생한다.

해안에서의 조차평균은 46~137㎝이지만 오스트레일리아 북부의 만 같은 곳에서는 6~9m나 된다. 아라비아 해와 벵골 만의 해안지역에서도 조차가 매우 크다.

해류

표층수의 이동은 바람에 의해 결정된다.

남위 10° 이북의 해역에서는 계절풍의 영향으로 계절에 따라 해류의 이동방향이 변한다. 아라비아 해에서는 겨울 동안 초속 30~50㎝의 해류가 시계 반대방향으로 순환하나, 여름에는 해류가 시계방향으로 바뀐다. 벵골 만에서는 연중 시계 반대방향으로 해류가 순환하며 해류의 평균속도는 초속 20~30㎝이다. 여름에 발생하는 남편서풍의 영향으로 적도를 중심으로 한 위도 10°의 범위 내에서 흐르는 몬순(북적도) 해류는 초속 40㎝의 속도로 서쪽에서 동쪽으로 이동한다.

몬순 해류의 방향은 겨울에 서쪽에서 북서쪽으로 바뀌는데, 몰디브 해저산맥의 동편에는 이르지 못한다. 적도해역에서는 겨울에 적도반류가 발달한다. 적도 남쪽으로는 해류의 이동방향이 연중 일정한데, 이런 해류로는 무역풍(남적도)해류, 아굴라스 해류, 남인도양해류, 서오스트레일리아 해류 등이 있다.

남위 40~65° 지대에는 편서풍의 영향으로 극지해류가 발달되어 있으며, 남극대륙 부근에는 시계방향의 국지적 해류가 있다. 인도양 북부의 표면해류는 수심 460m까지 수평적 구조로 되어 있다. 남위 30° 이북의 보다 깊은 해수층은 해류 이동방향이 변하지 않으며, 초속 수㎝의 속도로 서쪽으로 흐른다. 동쪽으로 흐르는 극지해류의 방향은 대양저에서도 변하지 않는다. 서로 반대 방향으로 흐르는 해류들의 선단부와 해류의 속도가 급격히 변하는 곳에는 해수의 최대 수직운동 지대가 있다. 남위 5°의 아적도 해류 분계지역에서는 해수의 용승이 일어나고, 남반구의 열대·아열대 수렴대(남위 10~30°)와 남극 수렴대(남위 50~55°)에서는 다같이 해수의 침강이 일어난다.

이들 해역에서 일어나는 해수의 용승·침강은 인도양의 수괴(水塊) 생성에 중요한 역할을 한다.

천연자원

광물자원

인도양의 해저 부존 광물로는 대륙붕의 석유와 천연 가스(페르시아 만, 홍해, 배스 해협, 오스트레일리아 서부 등), 금홍석과 지르콘(오스트레일리아 서부), 해빈의 모래에서 채취하는 희토류 원소 광물인 바모나자이트(인도)·다이아몬드·인광단괴(아굴라스 뱅크)·산호석회석 등이 있다.

막대한 양의 철·구리·망간 등의 광물을 함유한 퇴적층이 홍해에서 발견되었고, 중앙해령의 열곡지대에서는 크롬 광석이 발견되었다. 대양의 해저에는 희귀금속이 많이 함유된 망간단괴가 넓게 형성되어 있다.

생물자원

인도양 해역 대부분은 열대와 온대에 걸쳐 있다. 열대해역의 천해에는 산호도와 환초를 형성시키는 다양한 종류의 산호와 석회질 적색조류가 자란다. 산호군락은 해면·바다벌레·갑각류·연체동물·해파리·성게·불가사리·산호 등 많은 해양동물의 서식지가 된다. 열대지역 해안은 대부분 홍수림으로 덮여 있는데, 이곳의 환경에 적응한 동물이 많이 산다.

인도양의 해양동물 중 가장 종수가 많은 것은 갑각류로서 100종이 넘으며, 다음으로 작은 연체동물, 해파리, 산호충 및 기타 야광충과 포르투갈산 대형 해파리 등의 무척추동물이 있고, 오징어 종류도 많다. 어류 중 날치류·발광안초비·랜턴피시·참치·돛새치·상어류 등이 많고, 바다거북·해우·향유고래·수염고래·돌고래·물개 등의 대형 해양포유류도 널리 분포하고 있다.

알바트로스와 군함조는 인도양에서 가장 흔한 조류이며, 여러 종류의 펭귄이 남극대륙의 해안과 중위도의 섬에 분포하고 있다.

탐험과 연구

초기탐험

이집트인·페니키아인·인도인이 인도양의 북부해역을 항해했고 중국인과 아랍 항해자들은 500년경부터 북부항로를 이용했다(→ 해외탐험). 9~15세기의 중세 아랍인과 페르시아인의 기록 중에는 자세한 항해 지침·정보, 바람, 해류, 해안, 섬, 동아프리카의 소팔라에서 중국에 이르는 항구 등이 있다.

1497년 바스코 다 가마는 아프리카 남단을 돌아 인도양을 가로질러서 인도의 서부해안에 도달했다. 그뒤를 이어 네덜란드인·영국인·프랑스인이 인도양으로 진출했다. 1521년 스페인의 항해자인 후안 세바스티안 데 엘카노는 마젤란이 필리핀 제도에서 죽은 후 인도양을 가로지르는 항해를 계속하여 최초의 세계일주 항해에 성공했다. 네덜란드 항해사인 아벨 타스만은 1642~44년에 걸친 동인도양 탐사로 오스트레일리아의 북부해안과 태즈메이니아 섬을 발견했다.

인도양 남부 해역은 1772년 제임스 쿡이 탐사했다. 1806년에도 아담 이반 크루센스턴과 오토 폰 코트제부에가 지휘하는 러시아 함선이 인도양을 재차 횡단했다. 인도양의 남위 60°선을 넘어선 최초의 사람은 1819~21년 남극대륙을 일주 항해한 러시아의 탐험가 벨링스하우센이다. 그후로도 남극대륙으로의 항해는 여러 차례 있었는데, 유명한 탐험가로는 미국의 찰스 윌크스 대위, 프랑스의 뒤몽 뒤르빌, 스코틀랜드의 제임스 로스, 프랑스의 장 바티스트 샤르코 등이 있다.

과학적 탐사

1872년에 시작된 영국 군함 챌린저호의 세계일주 탐사는 세계 대양에 대한 과학적 탐사의 시초로 기록되어 있다(→ 챌린저호 탐험). 이후에도 많은 탐사가 이루어졌는데, 제2차 세계대전 이후 덴마크의 갈라테아호, 스웨덴의 알바트로스호, 북부 인도양을 탐사한 영국의 챌린저 2호가 유명하다. 국제지구물리관측년(1957~58)을 전후해서는 오스트레일리아인·뉴질랜드인·소련인·프랑스인·일본인 등이 인도양의 남부를 체계적으로 탐사했다. 1960~65년에는 여러 나라의 20척이 넘는 탐사선이 공동으로 국제인도양탐사를 했다.