유출과 강

그레이트솔트호가 짠 것은 물이 빠져나가는 길이 증발 하나뿐이기 때문입니다.

빗물이 떨어진 다음 가는 곳

소나기가 쏟아질 때 빗물받이 아래에 서 보면, 유출이 일어나는 모습을 눈앞에서 볼 수 있습니다. 땅에 떨어진 빗물에는 세 갈래 길이 있습니다. 다시 증발할 수도 있고, 흙 속으로 스며들 수도 있고, 땅 위로 흘러갈 수도 있습니다. NOAA는 유출이 어떤 때 일어나는지 두 가지 경우로 설명합니다. 땅이 물을 빨아들이는 속도보다 비가 더 빨리 내릴 때, 또는 흙이 이미 물로 가득 차 있을 때입니다. 그러면 물은 땅의 경사를 따라 아래로 흘러, 실개천과 개울을 거쳐 강으로 모입니다.

땅의 표면이 어떤지가 큰 차이를 만듭니다. 낙엽이 쌓인 숲의 흙은 스펀지처럼 물을 머금습니다. 반면 주차장, 도로, 지붕은 쟁반처럼 작용해서, 빗물이 거의 한꺼번에 흘러 내려갑니다. NOAA는 물이 콘크리트처럼 물이 스며들지 않는 표면 위를 흐를 수 있다고 말합니다. 그래서 도시에는 빗물을 빼낼 배수로가 꼭 필요합니다. 포장된 곳에 큰비가 오면 몇 분 만에 길이 물에 잠길 수 있습니다. 그런데 같은 비가 숲에 내리면 개울물은 거의 불어나지 않습니다.

강은 유역 전체가 모인 끝입니다

모든 강은 일정한 넓이의 땅에서 물을 모으는데, 이 땅을 그 강의 유역 또는 집수 구역이라고 부릅니다. 유역의 경계는 산등성이와 언덕 꼭대기가 이룹니다. 능선 한쪽에 내린 비는 결국 한 강으로 흘러가고, 반대쪽에 내린 비는 다른 강으로 흘러갑니다. 모형에서 강은 높은 산에서부터 시작합니다. 산에는 눈 녹은 물과 빗물이 모여들고, 강은 해안 쪽으로 갈수록 점점 넓어집니다.

어느 한순간에 강에 들어 있는 물의 양은 의외로 적습니다. USGS 표에 따르면 세계의 강을 모두 합쳐도 약 2,120 km³입니다. 이것은 공기 속에 든 물의 6분의 1도 되지 않습니다. 그런데도 강이 중요한 까닭이 있습니다. 하나는 물이 강을 아주 빠르게 지나가며 흘러가기 때문입니다. 또 하나는 USGS가 말하듯, 사람들이 날마다 쓰는 물의 많은 부분을 강과 호수에서 얻기 때문입니다. 강은 땅 위에서만이 아니라 땅 아래에서도 물을 받습니다. USGS의 한 연구에 따르면 콜로라도강 상류 유역에서 하천 유량의 절반 이상은 지하수에서 시작됩니다.

빠져나갈 곳이 없는 호수

강물은 대부분 바다로 돌아갑니다. 하지만 물이 빠져나갈 출구가 없는 유역도 있습니다. NOAA는 미국 유타주의 그레이트솔트호와 사해를 그 예로 듭니다. 이런 호수로 흘러드는 강은 물에 녹아 있는 소금을 조금씩 이 호수들로 실어 나릅니다. 이런 호수에서 물이 빠져나가는 길은 증발 하나뿐이고, 증발은 물만 데려갑니다. 그래서 몇천 년에 걸쳐 소금이 쌓이고, 호수는 바다보다 훨씬 짜집니다.

육지 위에서는 하늘에서 내리는 강수가 증발보다 많습니다. 반대로 바다 위에서는 증발이 더 많습니다. USGS는 강과 지하수가 바다로 흘러 돌아가며 이 차이를 메운다고 설명합니다. USGS에 따르면 강과 지하수의 이 흐름이 없다면 바다는 시간이 지나며 점점 비어 버릴 것입니다. 유출은 물의 순환 전체가 균형을 이루도록 해 주는, 바다로 돌아가는 길입니다.

빗물은 대부분의 사람이 생각하는 것보다 빨리 불어납니다. USGS는 1에이커 땅에 비가 1인치 내리면 그 물이 27,154미국갤런이 된다고 계산합니다. 미터 단위로는 규칙이 더 간단합니다. 1 m² 땅에 비가 1 mm 내리면 물 1리터입니다. 예를 들어 가로 100 m, 세로 70 m인 주차장은 넓이가 7,000 m²입니다. 여기에 비가 25 mm 오면 물은 175,000리터가 됩니다. 만약 이곳이 포장된 땅이라면, 그 물 거의 전부가 몇 분 안에 빠져나가야 합니다. 같은 넓이의 숲이라면 그 가운데 상당 부분이 땅에 스며들고, 몇 시간에서 며칠에 걸쳐 개울에 닿습니다.