<사진. KISTI 미리안 사진 자료
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

오늘날과 14억 년 전 기후변화를 일으킨 힘은?

자연의 힘은 항상 지구 기후를 진동하게 한다. 이에 연구자들은 오늘날과 동일한 어떤 힘이 14억 년 전에도 작용했다는 지질학적인 증거를 발견하고 있다.

기후 진동은 지구의 특징이며 온실효과는 오늘날의 기후에 영향을 미치는 유일한 힘에 의해 존재한다. 대규모로 지구 기후는 또한 태양 주변을 어떻게 공전하느냐에 따라 강하게 영향을 받는다. 이를 기후변화의 궤도촉성(orbital forcing of climate change)이라고 하며 이 변화는 수 천 년에 걸쳐 일어나고 빙하기와 온난한 시기를 불러온다.

덴마크 남부대학교(University of Southern Denmark)와 중국 국영 석유회사(China National Petroleum Corporation) 등은 지구 역사를 깊이 조사하고 기후변화의 궤도촉성이 14억 년 전 지구 기후를 형성하는데 기여했다는 사실을 보여줄 수 있다. 이 대학교 노르딕 지구진화 센터(Nordic Center for Earth Evolution)의 연구책임자이며 교수인 도널드 캔필드(Donald Canfield)는 “이번 연구는 과거의 기후변화가 지질학적으로, 생물학적으로 지구에 어떻게 영향을 미쳤는지를 이해하는데 도움을 줄 것”이라고 전했다.

연구자들은 14억 년 전 퇴적물의 기록을 분석했으며 이례적으로 중국 시아말링 층(Xiamaling Formation)은 잘 보존됐다. 시아말링 층의 퇴적물은 반복되는 기후진동 증거를 보존하고 있어 기후변화의 궤독촉성을 나타내는 바람 패턴과 해양 순환이 명백하게 변하는 것을 보여준다.

오늘날 지구는 밀린코비치(Milankovich) 사이클로 불리는 진동에 의해 영향을 받고 있다. 3개의 다른 밀란코비치 사이클이 있으며 이들은 각각 2만년, 4만년, 10만년 동안 발생한다, 지난 수백 만 년 동안 이 사이클들은 10만년 주기로 빙하기를 일으켰고 지금은 1만1천년 동안 지속된 온난기의 중앙에 있다.

도널드 캔필드는 “지구 기후의 역사는 복잡하며 이 연구와 함께 우리는 밀란코비치 사이클과 유사한 사이클들이 14억 년 전에도 작용했음을 보여줄 수 있다”면서 “이번 연구는 밀란코비치 주기가 궁극적으로 지구 기후변화를 어떻게 컨트롤 했는지를 이해하는데 도움을 줄 것”이라고 전했다.

연구자들은 PNAS 저널의 새로운 과학논문을 통해 반복되는 지구화학 및 퇴적학적인 증거와 14억 년 전에 발생했던 단기간의 기후진동을 보고한다. 예를 들면 화석 퇴적물은 유기물질 층이 시간에 따라 어떻게 달라지는지를 보여주며 바람패턴과 강우, 해양 순환의 사이클 변화를 나타낸다.

그는 “이 사이클들은 오늘날의 밀란코비치 사이클과는 약간 다르다”면서 “주기가 1만2천~1만6천년, 2만~3만년, 10만년으로 약간 짧아졌는데 아마도 달이 14억 년 전보다 가까워졌기 때문”이라고 설명했다.

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