피오르는 왜 그렇게 깊을까?

피오르가 좁고 깊은 이유는 바닷물이 계곡을 파서가 아니라, 과거의 거대한 빙하가 산골짜기를 넓고 깊게 깎은 뒤 그 자리를 바다가 채웠기 때문입니다. 물 위로 보이는 가파른 절벽은 해수면 아래에서도 이어지며, 어떤 피오르의 바닥은 바깥 대륙붕보다 훨씬 낮게 내려갑니다.

빙하가 오기 전에는 강물이 산을 가르며 비교적 좁은 V자 계곡을 만들 수 있습니다. 기후가 추워져 눈이 쌓이고 압축되면 계곡 빙하가 생겨 중력에 따라 천천히 흐릅니다. 수백 미터 이상 두꺼운 얼음은 바닥과 옆벽을 누르며 계곡 전체를 채우기 때문에, 강바닥만 깎는 물보다 넓은 범위에 힘을 가합니다.

움직이는 얼음 밑에는 바위와 모래가 끼어 거대한 사포처럼 기반암을 갈아냅니다. 빙하 바닥의 물이 바위 틈에서 얼고 녹는 과정과 압력 변화는 암석 조각을 뜯어내는 데도 기여합니다. 반복되는 빙하기 동안 이런 마모와 뜯김이 이어지면 계곡은 바닥이 넓고 벽이 가파른 U자 단면으로 변합니다.

일부 구간은 해수면보다 낮고 입구보다도 깊게 파이는데, 이를 과심화라고 합니다. 얼음이 두껍고 빠르게 흐르는 안쪽 구간이나 기반암이 약한 곳에서는 침식이 더 강할 수 있습니다. 바다 쪽으로 계곡이 넓어져 얼음이 퍼지는 곳에서는 침식력이 줄거나 퇴적물이 쌓여 상대적으로 얕은 문턱이 남기도 합니다. 다만 빙하 밑 물의 흐름과 암석 성질이 복잡해 과심화의 세부 원인은 아직 모든 장소에서 완전히 설명된 것은 아닙니다.

빙하기가 끝나 빙하가 물러나면 깊게 파인 골짜기에 바닷물이 들어옵니다. 그래서 피오르는 해안선 안쪽으로 길게 뻗은 바닷길이면서도 빙하 지형의 모양을 간직합니다. 입구의 얕은 문턱은 깊은 물과 외해의 교환을 제한할 수 있어, 피오르 안쪽의 수온과 염분, 산소 환경에도 영향을 줍니다.

피오르가 노르웨이와 알래스카, 뉴질랜드 남섬처럼 높은 위도의 산악 해안에 집중되는 것도 이 순서와 관련이 있습니다. 바다 가까이에 높은 산과 빙하가 함께 있어야 얼음이 계곡을 깊게 깎은 뒤 해수가 들어올 수 있습니다. 빙하가 만든 모든 U자 계곡이 피오르는 아니며, 바다와 연결되지 않으면 호수나 육상 계곡으로 남습니다.

피오르의 깊이는 바다가 산 사이로 밀려든 순간에 만들어진 것이 아닙니다. 오랜 시간 흐른 두꺼운 얼음이 먼저 계곡의 암석을 운반하고 바닥을 해수면 아래까지 낮춘 뒤, 녹은 얼음의 자리를 바다가 차지했습니다. 오늘의 잔잔한 수면 아래에는 과거 빙하의 두께와 이동 경로가 음각처럼 남아 있습니다.