<사진. greenlandglacier
출처. KISTI 미리안 글로벌동향브리핑>

해양이 그린란드 해빙에 기여하는 것은?

2마일 두께, 170만 제곱마일의 크기로 그린란드를 덮고 있는 그린란드 빙상(Greenland Ice Sheet)의 운명은 지구 기후시스템과 불가분의 관련이 있다.

지난 40년 동안 그린란드 빙상의 얼음 손실은 4배로 증대하고 이로 인해 지구 해수면 상승에 1/4을 기여했다. 빙상 표면에서 해빙(解氷)이 일부 증대하는 원인에는 온난한 대기도 있지만 얼음의 손실을 크게 조종하는 해양에 대해서는 미스터리로 남아 있다.

이러한 가운데 우주홀 해양학 연구소(WHOI, Woods Hole Oceanographic Institution) 및 오리건 주립대학교가 수행한 연구는 해양과 그린란드 분출 빙하 사이의 관계를 밝히고 빙상이 녹는 속도와 손실되는 속도를 추정하는데 중요한 데이터를 제공한다. 이 같은 내용의 연구는 네이처 지오사이언스(Nature Geosciences)에 최근 발표됐다.

매사추세츠공과대학교와 우주홀 해양학 연구소의 공동 해양학 프로그램에 참여한 대학원생 레베카(Rebecca Jackson) 잭슨은 “지난 수 십 년 동안 그린란드 빙상 물(水)을 배출하는 많은 빙하는 그 작용을 가속화했으며 얇아지고 후퇴했다”고 말했다. 이어 그는 “과학자들은 빙하 거동과 그린란드 연안의 온난한 해수 사이의 관계를 주목하지만 빙하 근처 해수, 또는 빙하가 다양화하는 시간 규모에 대해서도 직접적인 측정이 거의 없다”고 밝혔다.

현재 과학자들은 얼음 아래쪽의 온난한 해수가 녹아서 빙상의 해빙속도가 가속화될지도 모른다고 생각하고 있다. 그러나 이러한 해중 해빙에 대해서 알려진 것은 거의 없으며 그린란드의 어떠한 주요 분출빙하에서도 직접적인 측정이 없어 과학자들은 해양 온도 또는 빙하 근처의 해수 순환에 관한 정보를 제약받고 있다. 과학자들은 이 요소들이 해빙속도에 영향일 미칠 것이라고 생각하고 있다.

연구자들은 이 역학메커니즘을 해석하기 위해 더 많은 자료를 수집했다. 2009년부터 2013년 동안 공동연구자인 잭슨과 우주홀 해양학 연구소의 해양물리학자 피암마 스테레네오(Fiamma Straneo), 오리건 주립대학교의 데이비드 수더랜드(David Sutherland)는 2개의 피오르드(fjord)에 복합 계류장치를 설치했는데 이곳은 그린란드 빙상 종점에서 3번째, 5번째로 큰 분출빙하가 있는 곳이다.

계류장치는 해류의 다양한 깊이에서 온도와 염도를 광범위하게 측정하고 최초의 데이터는 겨울부터 봄까지 피오르드의 상태에 관한 정보를 제공한다.

잭슨은 “과거에 수행됐던 그린란드의 피오르드에 관한 대부분의 연구는 해수가 매우 잔잔한 여름에 수행돼 빠른 해수의 특성이 어떻게 변화하고, 변화를 운전하는 요소에 관한 정보는 얻지 못하고 상대적으로 간략했다”고 지적했다.

데이터를 분석한 연구자들은 빙하 근처의 해수 온도가 급속하게 변동(파동)하며 이는 놀라울 정도로 빠른 피오르드의 해류 때문임을 발견했다. 수 일 주기로 뒤바뀌는 피오르드의 해류는 바람과 바깥쪽 해류에 의해 조종된다. 이 발견은 새로운 물이 효율적으로 피오르드에 펌핑되는 현상을 통해 피오르드 바깥쪽 해수는 급속하게 빙하와 만날 수 있음을 암시한다.

잭슨은 “우리는 상부 피오르드에 예상 보다 매우 많은 변동성이 있음을 관찰했다”면서 “우리의 발견은 피오르드에 유입되는 새로운 물의 운전 인자로 담수에 포커스를 둔 유행하는 패러다임에는 불리하다”고 말했다.

더욱이 빙하 근처에서 관측된 해양의 변동성은 해중(海中) 해빙(解氷) 속도가 크고 빠르게 변동(파동)함을 제안한다. 이에 대해 과학자들은 빙하의 해빙속도가 근처의 물 온도에 따라 다양한 것이 아니가 의심하고 있다. 잭슨은 “분출빙하 근처에서 해양상태의 이러한 관측은 해중 해빙과, 해양이 그린란드 빙상에 미치는 영향을 이해하는데 한 걸음 나아가게 한다”고 말했다.

이번 연구는 국립과학재단(National Science Foundation)과 우즈해양학기후연구소로부터 지원을 받았다.

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