독도는 해저 약 2000m에서 솟아 오른 용암이 굳어져 형성된 화산섬으로, 신생대 3기 플라이오세 전기 약 460만년전부터 생성되기 시작했다. 독도는 270만년전에 해수면 위로 올라왔고, 바닷물과 빗물에 용암이 식으면서 섬의 모습을 갖춰나갔다. 하나의 섬이었던 독도는 250만년전 바닷물의 침식작용에 의해 두개로 나누어 졌고, 바람과 파도에 계속 씻기고 부서져 210만년전 무렵에는 지금의 모습을 갖추게 되었다. 독도는 우리나라 산섬 중 가장 오래된 것으로, 울릉도와 비교하면 약 250만년, 제주도와 비교하면 약 340만년 앞선다.
독도의 암상 분포는 독도가 여러 단계의 화산 활동을 통해 형성되었음을 보여준다. 초기에는 수중에서 비교적 조용한 용암분출이 일어나 각력질 조면암류가 형성되었으며, 해저산이 성장하여 수면위로 상승한 중기에는 폭발적인 화산분출(각력응회암과 층상응회암) 및 다량의 용암류가 피복되었다. 그리고 마지막 단계에서는 조면암의 관입 및 기존에 형성된 단층대 등을 통해 암맥상의 조면암이 형성되었다.
독도와 울릉도 화산암류는 방사성 동위원소 조성이 구분할 수 없을 정도로 일치하고, 북동아시아 신생대 후기의 여러 알칼리 화산암류와는 전혀 대비되지않는 독특한 특성을 갖는다. 독도, 울릉도 화산암류는 모두 판내부 해양도 화산암류가 갖는 화학조성을 보이기 때문에 이들은 깊은 맨틀로부터 상승한 폴륨에 의해 형성된 것으로 생각된다. 그러나 형성 시기면에서 현재 해수면 위의 독도(270만년전~210만년전)는 울릉도(140만년전~약 1만년전) 보다 오래되었다. 특히 화산활동이 종결된 시기를 비교하면 독도가 약 200만년정도 오래되었다.
애국가의 가사대로 동해물이 모두 마른다면 동해와 독도는 어떤 모습일까? 수심 200m보다 얕은 대한 해협, 쓰가루 해협, 소야 해협, 타타르 해협을 통해 동중국해, 북태평양, 오호츠크 해와 연결되어 있는 동해는 평균 수심이 1,684m, 최대수심은 4,049m이다. 평균 수심 44m인 황해와 비교하여 심해인 동해가 한반도 주변 해역을 차지하는 비율은 면적으로 따진다면 약 65%이며, 부피로 따진다면 약 98%이다. 동해 북부에는 최대 수심 약 4,000m의 일본분지(Japan Basin)가 위치 하고 있고, 남부에는 야마토 융기(대화퇴, Yamato Rise)를 중심으로 서쪽에는 수심 1,500m 이하인 한국 대지(Korea Plateau)와 최대 수심 약 2,300m인 울릉분지(Ulleung Basin)가 있으며, 동쪽에는 야마토 분지(Yamato Basin)가 위치한다.
만일 동해물이 다 마른다면 한라산보다 더 높은 독도의 진면목이 드러날 것이다. 해수면 아랫부분까지 합하여 독도 해산이라 이름 붙여진 이 송곳 모양의 해산의 높이는 2,000m 이상으로, 우리가 보는 독도는 이 해산의 정상부에 해당한다.
이러한 지형적 특성을 가지고 있는 독도는 주로 수심이 평행한 방향으로 흐르는 해류 분포에 있어 지형적으로 중요한 역할을 차지한다. 울릉도와 독도 사이의 심해 통로인 Ulleung Interplain Gap(UIG)은 동해 북부 일본 분지에서 기원된 심층수가 울릉 분지로 이동하는 통로로서 최대 수심이 약 2,300m이며, 폭이 약 90㎞로 바닥지형은 거의 대칭적인 형태이다. 이에 반해 독도와 일본 오키 섬 사이의 오키 뱅크(Oki Bank)는 울릉 분지와 야마토 분지 사이의 심층수 교환을 차단하는 벽으로 작용하고 있으며, 일본 분지와 울릉 분지 사이에는 한국대지가 위치하고 있어 일본 분지와 울릉 분지 간의 심층수 교환이 제한되므로 울릉도-독도 간 해저수로인 UIG는 울릉 분지의 수심 1,500m보다 깊은 곳에 분포하는 심층수의 유일한 이동 통로가 된다.
울릉도 북동쪽에는 폭이 좁고 수심이 2,000m 이상인 울릉 해구 (Ulleung Trough)가 있어 한국대지를 양분하고 있으며, 울릉도 동쪽에서는 해수면에서 457m를 내려가면 2,000m 등심선의 폭이 약 13㎞인 해산(seamount)의 정상부를 만나게 된다.
울릉 분지 수심 200m보다 깊은 곳에 분포하는 수온 1℃ 미만의 동해 고유수는 동해 북부 일본 분지에서 기원하며, 동해 북부 일본 분지 동해 고유수는 동해안과 울릉도 사이의 한국대지와 울릉도-독도 간 단면을 통해 울릉 분지에 도달할 것이다. 울릉 분지의 최대 수심은 약 2,200m이며, 울릉도-독도 간 단면의 수심 약 1,500m보다 깊은 곳의 수온(potential temperature : 온위, 수심 증가에 따른 압력 증가의 영향으로 나타나는 온도 상승효과를 배제한 수온. 수심 2,000m의 경우 압력 증가로 약 0.0035℃가 높아진다.)은 0.1℃ 미만이다. 1996년이래 축적된 전 층에 걸친 CTD자료를 이용하여 작성한 울릉 분지 바닥 근처의 수온의 수평 분포를 살펴보면, 울릉 분지에서 가장 낮은 수온은 0.07℃이다.
수심이 약 1,500m보다 깊은 울릉 분지 넓은 해역에 분포하는 0.1℃미만의 저층수는 수심이 1,500m보다 얕은 한국 대지에서 관측되지 않으며, 수심이 2,000m 이상인 울릉도-독도 단면과 울릉도 북동쪽 인근 수심 2,000m 이상의 울릉 해구에 나타난다. 수온 0.1℃ 이하의 해수는 수괴 분석에 의하면 동해 심층수에 해당하며, 이로부터 동해 북부의 일본 분지에서 기원하고 울릉분지 저층에 광범위하게 분포하는 수온 0.1℃ 미만의 동해 심층수는 울릉도-독도 간 단면을 통해서만 울릉분지로 유입됨을 알 수 있다.
독도는 지리적 특수성으로 인하여 철새들의 이동경로상 일종의 구원섬(rescue island)의 역할을 하며, 단순화된 서식지 형태와 함께 육지와 울릉도와의 연계 등 특수한 생물·지리학적 특성을 보이고 있다.
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- 식 물
현재까지 독도에서 조사된 식물은 약 50∼60종 내외이며, 초본류로는 민들레, 괭이밥, 섬장대, 강아지풀, 쑥, 쇄비름, 명아주, 질경이 등이, 목본류로는 곰솔(해송), 섬괴불나무, 붉은가시딸기, 줄사철, 동백 등이 자생하고 있다.
지금까지 괭이갈매기, 바다제비, 슴새, 황조롱이, 물수리, 노랑지빠귀, 흰갈매기, 흑비둘기, 까마귀, 딱새 등 22종의 조류가 관찰되었으며, 곤충류로는 잠자리, 집게벌레, 메뚜기, 매미, 딱정벌레, 파리, 나비 등 37종이 보고된 바 있습니다. 반면 독도에는 사람들이 육지에서 데려온 삽살개 외에 자생하는 자연산 포유류는 없습니다
독도 및 인근해역의 대표적인 어류로는 오징어, 꽁치, 방어, 복어, 전어, 붕장어, 가자미, 도루묵, 임연수어, 조피볼락 등이 있으며, 전복, 소라, 홍합 등의 패류와 미역, 다시마, 김, 우뭇가사리, 톳 등의 해조류가 서식하고 있습니다. 그 외에도 해삼, 새우, 홍게 등이 발견되고 있습니다.
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