#빙하
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과학과 놀자
2050년 인천 해수면 4cm↑…폭풍해일 등 위험
빙하가 빠르게 녹아내리고 있다. 연구에 따르면 20년 전 연평균 5~6m씩 녹던 빙하가 현재는 25m씩 녹고 있는 것으로 나타났다. 빙하의 용융 가속화 여파에 북극 생태계와 그린란드의 원주민들이 직격탄을 맞고 있다. 북극해에 서식하는 동물의 개체 수는 줄어들어 멸종 위기에 처해 있으며, 그린란드에 살며 4000년 넘게 고수해 온 이누이트족의 생활방식은 뒤흔들리고 있다. 최근 연구에 따르면 20년 안에는 한국 해안도 빙하 용융의 피해를 볼 것으로 예측된다.북극과 남극 같은 극지방에는 얼음이 녹지 않고 거대한 덩어리로 존재한다. 이 얼음덩어리는 크게 바닷물이 언 해빙과, 민물이 언 빙하로 나뉜다. 기온이 낮은 극지방에서는 녹지 않고 쌓인 눈이 융해와 동결 과정을 반복하며 공기, 수분과 함께 눈층을 만든다. 계속해서 쌓이는 눈의 무게로 눈 결정이 압축되면서 단단한 얼음층이 형성되는데, 이것이 바로 빙하다.이때 빙하가 깨져 물에 떠다니는 얼음덩어리를 ‘빙산’이라 하고, 영토를 5만㎢ 이상 덮은 빙하를 ‘빙상(대륙빙하)’이라고 한다. 대륙빙하는 남극대륙과 북극에 위치한 그린란드에만 존재하며, 그린란드 대륙의 약 80%는 빙상으로 덮여 있다.그런데 기후변화로 단단한 빙하가 녹아내리고 있다. 동시에 북극 생태계는 처절하게 무너지고 있다. 얼음이 줄어들자 좁은 얼음 위에 바다코끼리 여러 마리가 몰리며 압사당하는 일이 발생했다. 얼음 사이의 거리가 멀어 헤엄치다 지쳐 익사한 북극곰도 있다. 심지어 기후변화로 북극해 남쪽에 서식하던 갈색곰이 영역을 확장하면서 북극곰과 먹이경쟁까지 벌이고 있다.비극은 인간에게도 찾아왔다. 가장 큰 피해자는 그린란드 거주자
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과학과 놀자
빙하 시추해보면 생성 당시 대기환경 알 수 있어
사진은 1972년 12월 7일 아폴로 17호에서 찍은 지구의 모습이다. 푸른 구슬(The Blue Marble)이라 불리는 이 사진을 보면 남극이 하얀 얼음으로 덮여 있다. 북극과 남극은 혹독한 추위로 사람이 접근하기 힘든 곳이었다. 지금은 극지연구소가 설치돼 극지방의 생물, 해양, 지질, 빙하 및 우주를 연구하고 있다.우리나라도 1988년 남극세종과학기지를 세웠고, 그후 2004년 북극다산과학기지, 2014년 남극장보고기지를 열어 운영하고 있다. 극지연구소의 과거 환경을 이해하려는 노력은 귀중한 결실을 보고 있다. 특히 과거 대기의 기록보관소 같은 빙하 연구가 주목받고 있다.빙하는 지구의 물 중 바닷물을 제외한 육지 물의 약 63%를 차지하며, 중력과 압력으로 천천히 움직이는 거대한 얼음덩어리다. 빙하는 얼음이 압력을 받거나 온도 변화에 의해 융해와 동결을 되풀하면서 더 압축돼 만들어진다. 극지방 대륙 전체를 덮고 있는 빙하는 대륙빙하, 히말라야나 알프스산맥같이 높은 산에 있는 빙하는 곡빙하다. 남극과 북극의 두꺼운 대륙빙하는 평균 얼음 두께가 1600~1700m나 되고, 아래쪽 부분은 수십만 년 전에 쌓인 얼음이다. 빙하를 시추공으로 뚫어 캐내는 긴 원통모양의 빙하 코어를 이용하면 수십만 년 전의 비밀을 알 수 있다. 남·북극 빙하는 수십만 년 전 쌓인 얼음빙하 코어에는 빙하가 만들어질 당시의 연간 변화가 줄무늬로 나타난다. 이를 통해 빙하의 생성 시기를 알아낸다. 빙하 속에 포함된 작은 공기 방울은 당시의 대기 조성을 알려준다. 온실가스인 메테인이나 이산화탄소, 해양 기원의 에어로졸(Na, Cl, K, Ca, Mg, SO), 육상 기원의 미세먼지 입자나 에어로졸(Ba, Al, Fe, Rb), 화산 활동에 의한 물질, 인간
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지구는 45억 년 넘게 변화에 적응, 인류의 생존이 위협받을 뿐
인간의 가까운 미래를 위협하는 내외부적인 요인들에는 전염병, 핵전쟁, 자원 고갈, 환경 재앙, 소행성(운석) 충돌 등이 있다. 2020년은 이 중에서도 단연 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이라는 강력한 전염병의 세계적 대유행(팬데믹)으로 전 지구가 홍역을 치르고 있는 중이다. 이 사태가 앞으로 어떻게 마무리될지는 미지수다. 중생대 말 백악기에 운석 충돌이라는 생각지도 못한 변수로 지구상에서 공룡이 멸종했듯 인간이라는 종(species)도 언제 어떤 위기를 맞을지 알 수 없는 일이다. 급속한 빙하량 감소코로나라는 강력한 바이러스에 밀려 상대적으로 소홀히 다뤄지고 있는 또 하나의 중대한 위협이 있다. 바로 기후변화다. 기후 변화는 코로나처럼 2020년에 갑작스럽게 불거진 위협은 아니며 20세기 후반부터 꾸준히 제기돼 오는 것이다. 그런데 문제는 최근 이런 기후 변화가 극지방을 중심으로 점점 가속화되고 있는 징후가 나타나고 있다는 것이다.<그림1>은 2019년 그린란드 육지 빙하 감소량을 나타낸 것인데, 2019년 한 해에만 약 6000억t의 빙하가 사라졌으며 이것은 지난 30년 평균의 두 배에 가까운 양이라고 한다. 이런 변화가 이례적이며 일시적이라고 치부할 수만은 없는 것이 기후 시스템에서 ‘양의 되먹임(positive feedback) 효과’ 때문이다. 예컨대 육지 빙하량의 감소(-)는 <그림2>와 같이 지표면 알베도(반사도)를 감소(-)시키고, 이로 인한 태양 복사 에너지의 유입 증가(+)로 인해 기온이 상승(+)하는데, 이는 다시 빙하량 감소(-)로 되먹임되면서 지구 평균 기온을 계속 상승시킨다. 영구동토층 면적도 줄어기후 변화의 또 하나 우려스러운 징후로 북극권 영구동토층(permaf