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

백악기의 극한 온난화에 발생한 냉각 현상

캐나다 과학자들과 괴테 대학교(Goethe University Frankfurt), 젠켄베르그 생명다양성 및 기후연구센터(Senckenberg Biodiversity and Climate Research Centre) 연구자들은 1억4500만~6600만 년 전 백악기 시대의 북극 기후 성장을 재현하고 있다.

연구팀은 극도로 온난한 기후의 지질학적 시대에 심각한 냉각이 있었다는 결론을 내리고 있다. 전문 저널 지질학(Geology)에 발표된 이번 연구는 미래 기후와 환경 발전을 예측하고 인간이 기후변화에 미치는 영향을 평가하는데 도움을 줄 것이다.

1억45000~ 6600만 년 전, 백악기는 지구역사에서 가장 온난했던 시기 중 하나이다. 극 지방에는 얼음이 없었으며 해양에서는 평균온도가 35℃까지 이른 경우가 만연했다. 괴테 대학교 교수인 젠스허를(Jens Herrle) 박사와 젠켄베르그 생명다양성 및 기후연구센터는 “우리가 북극에서 발견하고 있는 표시는 1억1200만~1억1800만 년 전, 약 600만 년 동안 온난한 시대가 중단되었음을 보여준다”고 밝혔다.

캐나다의 공동연구자인 칼턴 대학교(Carleton University) 클라우디아 슈뢰더 아담스(Claudia Schroder-Adams) 교수와 괴테대학교 고생물학자들은 북극 피오르드 빙하(Arctic Fjord Glacier)와 액슬하이버그 섬(Axel Heiberg Island)의 다이아퍼(diapir)에서 5~10미터 간격으로 샘플을 수집했다. 허를 교수는 “우리는 이 작업을 하면서 글렌도나이트(glendonite)도 발견했다”고 말했다. 글렌도나이트는 별 모양의 방해석 광물로 언급되는데 광물 이카이트의 결정체 형태이다.

이어 그는 “이카이트(ikaite)가 8℃ 이하에서 안정되고 더 따뜻한 온도에서 방해석으로 변성되기 때문에 방해석에서 이카이트에 이르는 가상(pseudomorph)이 형성된다”면서 “따라서 우리가 수행한 화학적 분석과 연대측정을 통해 백악기 시대 북극의 환경상태에 대한 명확한 암시를 발견하고 이때 북극에서 간빙기의 방해가 확대됐다는 가설을 입증했다”고 전했다.

2011년과 2014년에 이뤄진 두 번의 연구탐사에서 허를 교수는 1700개의 암석 샘플을 프랑크푸르트로 가져왔으며 이곳에서 그와 그의 연구단은 지구화학, 고생물학 기법으로 분석했다. ‘극지방에서 얻은 백악기 암석이 현재 기후변화를 더욱 이해하는데 도움을 줄 수 있느냐“는 질문에 대해 허를 교수는 ”그렇다“고 답한다.

그는 “극 지역은 특히 지구 기후변동에 민감하며, 지질학적 이력을 조사해보면 극한 온실조건에서 기후변화와 해양순환 역학과 관련된 기초지식을 얻는다”고 말하고 “인간이 만든 기후변화를 더욱 평가하기 위해서는 우리는 예를 들어, 기후변화에 크게 기여하는 극한 온실효과를 프로세스화하는 것을 이해해야 한다”고 밝혔다.

또한 백악기 시대의 갑작스러운 추위에 대해 허를 교수는 해양순환, 해양생산성과 함께 대서양이 오픈됐기 때문에 더욱 많은 탄소가 퇴적물에 포함됐다고 추정한다. 이로 인해 대기 중에 이산화탄소 양이 감소하며 결과적으로 지구냉각으로 이어졌다.

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