<사진. 과거 25200년간 운남 석순(XBL) δ18O 기록과 동부아시아계절풍지역 석순(HL-DG-SB-LZ) δ18O 기록 및 북위 30도 여름철 태양복사의 대조
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

중국, 인도계절풍 강우 변화율로 추측한 기후변화

인도계절풍(indian monsoon)은 전세계에서 가장 강한 열대계절풍 기후시스템으로서 강수변화는 남부 아시아 지역이 속한 세계 1/4 인구의 농업생산과 사회경제 발전에 중요한 영향을 일으킨다. 과거 인도계절풍 변화에 관련된 인식은 대부분 해양 퇴적물에 대한 연구에 근거하였고 인도양 상향 서지(surge)강도 변화에 의해 지시되는 여름계절풍 풍력세기(wind strength)에 근거하여 역추리되고 재구축되었다. 그러나 지역사회 생존과 발전에 있어서 매우 중요한 대륙계절 강우변화율에 대한 연구는 비교적 약했는데 이는 줄곧 연구자들이 주목하고 있는 문제였다.

<<미국국가과학원저널(PNAS)>>은 최근에 중국과학원 지구환경연구소 Yan-jun Cai 연구원과 중국과학원 Zhi-sheng An 원사 등 학자가 미국캘리포니아대학 버클리분교 Inez Fung 교수와 미네소타대학교 Larry Edwards 교수 등 여러 국가와 지역의 연구원들과 협력하여 중국 서남지역 동굴 석순기록 및 혼합 강수동위원소의 전세계 기후모델로 모의연구를 진행한 최신 성과를 발표하였다. 제목이 <<동굴 석순으로 과거 252000년 인도계절풍 강수 변화율을 재구축>>이라는 논문에서 연구팀은 과거 252000년 인도계절풍 강우의 역사와 변화율을 재구축하였고 또한 혼합 강수 동위원소의 전세계 기후모델로 모의한 결과에 결합시켜 인도계절풍 강우가 빙하기-간빙기, 세차(precession)주기와 천년 스케일의 변화 및 동부아시아계절풍 지역 석순기록의 차이점과 유사점(differences and similarities) 그리고 동력메커니즘을 연구하였다.

기존의 해양과 황토, 호수 등 육지기록에 의하면 인도계절풍과 동부아시아 계절풍이 포함된 아시아계절 기후변화는 현저한 세차주기를 가지고 있을 뿐만 아니라 빙하기-간빙기 주기(십만년 주기)의 파동을 가지고 있다는 것을 설명한다. 이는 동부아시아 계절풍지역 석순 δ18O 기록은 세차주기에 의해 주도된 것이고 빙하기-간빙기의 주기파동이 결여되어 명확한 차이가 존재한다.

동부아시아 계절풍지역 석순기록 및 다른 퇴적기록 사이의 차이를 어떻게 해석하는가 하는 것은 현재 아시아계절풍 기후변화 연구의 초점과 핫이슈 문제로 되었다. 중국 서남쪽에 위치해 있는 운남(Yun-nan Province)의 강수는 주로 계절풍 기후의 영향을 받을 뿐만 아니라 인도 북부와 중부 인도반도 북부의 강수와 밀접한 관계를 가지고 있으며 강수의 수증기 내원은 주로 벵갈만(bay of Bengal)에서 제공된다. 모사결과에 의하면, 이 지역의 수증기 내원은 최후최대빙하기(Last Glacial Maximum) 시기에서도 변화가 크지 않기에 이 지역 강위 동위원소로 구성한 변화는 비교적 완벽하게 인도계절풍 강수강도의 변화를 나타낸다는 것을 설명한다.

운남지역 동굴 석순에 대해 고정밀도 우라늄계 연도측정과 산소동위원소 성분분석을 통해 연구팀은 과거 252,000년간 인도계절풍 강수의 변화역사를 구축하였고 석순 δ18O 기록의 인도계절풍 강수의 변화는 주도적인 세차주기가 존재했을 뿐만 아니라 현저한 빙하기-간빙기 주기가 존재한다는 것을 발견하였는데 이는 인도계절풍이 얼음부피 변화에 미치는 현저한 영향을 제시하였다.

혼합 강수 산소동위원소 성분이 변화하는 전세계 대기환류모델 수치모의의 결과와 대조분석을 진행한 결과, 연구팀은 운남 석순 δ18O 기록이 빙하기-간빙기 스케일에서의 차이를 제기하였고 주로 빙하기-간빙기 해수면 변화 및 이가 일으킨 서태평양 대륙붕의 노출에 의한 것이고 중국 동부 강수의 다양한 수증기 내원에 따른 공헌 및 동위원소 성분의 현저한 변화에 의해 발생한 것이지만 인도계절풍 영향지역 수증기 내원의 변화가 크지 않은 차이에 의한 것이다.

이 연구결과는 동부아시아지역 석순 δ18O 기록을 심도있게 인식하고 이해하며 석순 δ18O 기록과 해양과 황토 등 아시아계절풍 기록의 모순을 해결하는데 중요한 의미를 가지고 있다. 이 연구는 (중국)국가자연과학기금위원회, (중국)국가”973”계획, 중국과학원 지식혁신프로젝트와 (미국)국가과학기금 등의 지원을 받았다.

■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr