3400만 년 전 지구온난화 땐 바다 속에 빙하 많았다

표지로 읽는 과학 - 네이처

네이처 제공

이번 주 '네이처' 표지에는 남극 대륙에 퇴적된 화분(花粉)을 형상화한 그림이 실렸다. 남극 대륙의 빙상은 최근 5000만 년 동안 진화해 왔다. 그 중 남극 대륙 동부의 빙상(EAIS)은 사브리나 연안으로 얼음을 배출하는 오로라 구역의 빙하 유역에 붙어 있어 기후변화에 민감한 것으로 알려져 있다. 즉, 이곳의 변화를 정확히 예측할 수 있으면, 현재 진행 중인 기후변화에 대한 반응을 예측하는 데도 큰 도움이 된다. 그러나 얼음과 인접한 대륙의 지질 기록이 부족해 과거 EAIS의 행태에 대해 이해하기 어려웠다.

장 글릭 미국 텍사스오스틴대 교수팀은 아멜리아 쉐베넬 미국 사우스플로리다대 교수팀과 공동으로 남극 대륙 오로라 구역 인근의 퇴적물(화분)을 분석해 빙상이 과거 지금과 같은 온난화 기후 조건에서 어떻게 변화했는지 밝혀 '네이처' 14일자에 발표했다. 

여러 수리모델들은 기후변화로 북극의 빙상이 계속 녹아 2300년에는 해수면이 3m가량 높아질 것으로 예측하고 있다. 그러나 구체적인 해수면 상승 수치나 그 과정에 대한 설명은 모델마다 다르다. 모델의 신뢰도를 평가하는 좋은 방법 중 하나는 과거에 일어났던 기후변화에 따른 빙상 변화를 정확하게 설명할 수 있는지 역추적하는 것이다.

연구진은 남극의 해양지질학적, 지구물리학적 데이터를 이용해 중기 에오세 초기, 사브리나 연안에 '해양종결 빙하'가 존재했다는 사실을 밝혀냈다. 해양종결 빙하는 해수면 아래 완전히 잠겨 있는 빙하를 일컫는다. 즉, 남극 빙상의 오로라 영역에서는 과거 지구 기온의 온난화가 진행될 때, 정반대로 빙하가 형성돼 있었던 것이다.

글릭 교수는 "이는 남극 대륙 크기의 빙상이 형성되기 전인 약 3400만 년 전 오로라 빙하 분지에 이미 상당한 양의 얼음이 존재했다는 것을 의미한다"며 "이후 얼음은 점신세와 중신세 동안 사브리나 연안 대륙붕에서 최소 11번에 걸쳐 전진하고 후퇴하길 반복한 것으로 나타났다"고 밝혔다. 인위적인 지구 온난화가 진행되고 있는 향후에도 이와 마찬가지로 EAIS가 역동적인 양상으로 변화할 것으로 예측됐다.
 
쉐베넬 교수는 "지질학적 데이터에 따르면 해수 온도와 대기 온도, 표면에서 빙하가 녹은 물이 현재보다 따뜻한 기후에서 남극 동부의 얼음 질량의 균형을 맞추는 데 중요한 영향을 미친 것"이라며 "그동안 미래의 지구 해수면 예측에서 EAIS의 기여도가 과소 추정돼 왔다는 것을 알 수 있다"고 설명했다.

[송경은 기자 kyungeun@donga.com]