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운명의 날 빙하 붕괴 속도 늦춰질 수 있다

남극 빙하가 녹은 물인 융빙수가 서남극 지역 빙붕의 붕괴 속도를 늦출 수 있다는 연구가 나왔다.

경북대 지구시스템과학부 윤승태 교수는 극지연구소 이원상 박사팀, 서울대 남성현 교수팀, 미국 휴스턴대, 영국 남극 조사소 등과의 국제공동연구를 통해 서남극 스웨이트(Thwaites) 빙붕 인근 해역에서 유출된 융빙수(glacier meltwater)가 다시금 빙붕의 용융(열로 인해 얼음이 물로 변하는 현상)을 감소시키는 역할을 한다는 ‘자기 방어 기작’을 새롭게 발견했다.

빙붕(ice shelf)은 남극 대륙빙하와 이어진 수백 미터 두께의 얼음 덩어리다. 바다에 떠 있으면서 빙하가 바다로 쏟아져 나오는 것을 막는 역할을 한다. 기존 연구에서는 융빙수가 빙부 주변 해양 순환을 강화하고, 빙붕 하부로 따뜻한 해수를 더 끌어들여 빙붕 용융을 가속화시킨다고 알려져 있다.

경북대 윤승태 교수는 국제공동연구팀과 함께 2020년 1, 2월 쇄빙연구선 아라온호를 타고 스웨이트 빙하와 파인아일랜드 빙붕 인근 바다에서 직경 40km의 소용돌이를 추적해 융빙수의 새로운 역할을 찾아냈다.

2015년부터 발생한 파인아일랜드 빙붕 후퇴를 따라 빙부 앞 해역의 지리적 여건이 변형되어 융빙수 유입에 의해 만들어진 반시계방향 소용돌이 순환이 재배치된 것을 확인했다. 반시계방향 순환이 재배치된 위치에는 상대적으로 높은 고도의 해저 지형이 발달해 있었다.

소용돌이가 반시계방향으로 돌 때는 물리적인 이유로 차가운 융빙수가 소용돌이 내부로 모인다. 따라서, 따뜻한 해수에 의해 빙붕으로 유입되는 열이 차가운 융빙수와 높은 고도의 해저 지형을 지나면서 감소된 것을 확인했다. 관측 결과에서는 수심 400-700m 해수의 열용량이 12% 이상 감소한 것으로 나타나, 해당 기작이 파인아일랜드 빙붕의 용융 감소에 기여했음을 밝혀냈다.

이 같은 ‘자기 방어 기작’에도 불구하고 서남극 빙하는 여전히 빠르게 녹고 있다. 스웨이트 빙하는 남극에서 가장 빠르게 녹고 있다고 알려졌으며, 전부 녹으면 지구의 평균 해수면이 65cm 오르고 서남극 다른 빙하에도 연쇄적으로 영향을 줄 수 있어서 ‘운명의 날’ 빙하로 불린다. 서남극 빙하가 모두 바다에 빠질 경우, 해수면은 5.28m 상승할 것으로 예측된다.

경북대 윤승태 교수는 “이번 연구 결과는 기존 관념과 달리 남극이 ‘자기 방어 기작’을 보유하고 있음을 보여주며, 해당 기작에 의해 빙붕 붕괴 속도가 늦춰져 전지구 평균 해수면 상승 속도가 예상보다 늦춰질 수 있음을 의미한다. 그러나 지금 이 순간에도 남극은 빠르게 녹고 있음을 잊어서는 안되며, 경북대-극지연구소-서울대를 비롯한 국제공동연구진은 앞으로도 지속적인 남극 관측을 통해 남극 용융 기작을 면밀히 탐구해 미래 해수면 상승 예측에 기여할 계획이다.”라고 밝혔다.

연구 결과는 저명 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 1월 13일자로 온라인판에 게재됐다. 이번 연구는 해양수산부 연구과제 ‘서남극 스웨이트 빙하 돌발붕괴의 기작규명 및 해수면 상승 영향 연구’의 지원을 받아 수행되었으며, 해당 과제의 연구팀은 2019년부터 스웨이트 빙하 국제공동연구 프로젝트 ITGC(International Thwaites Glacier Collaboration)에 참여해 미국, 영국 등과 함께 연구를 수행하고 있다.
* 윤승태(경북대, 제1저자), 이원상(극지연, 교신저자), 남성현(서울대, 공동 교신저자)