극지연구소, 해수면 높이는 ‘남극 빙붕 붕괴 과정’ 세계 최초 규명

해수면 상승을 촉진하는 남극의 빙붕 붕괴는 어떻게 일어나는 것일까?

기후변화로 인한 남극의 빙붕(氷棚, Ice Shelf)이 붕괴해 해수면 상승을 촉진하는 과정이 세계 최초로 규명됐다. 해양수산부가 2014년부터 추진한 「장보고과학기지 주변 빙권변화 진단, 원인 규명 및 예측」연구를 통해서다.

빙붕은 남극 대륙과 이어져 바다에 떠 있는 200m~900m 두께의 거대한 얼음 덩어리로, 대륙 위 빙하가 바다로 흘러내리는 것을 막아 해수면 상승을 억제하는 역할을 한다. 그동안 빙붕의 두께가 얇아지거나 붕괴하는 모습은 여러 차례 관측되었지만, 붕괴가 어떻게 시작되는지는 밝혀진 바가 없었다.

이에 극지연구소와 국제공동연구팀은 빙붕의 붕괴과정을 규명하기 위한 연구를 진행했고, 빙붕 하부에 만들어져 흐르는 물골(basal channel)의 영향으로 빙붕의 두께가 점차 얇아져 빙붕 상부에 균열이 생기고, 이로 인해 빙붕이 붕괴하는 과정을 세계 최초로 규명하는 데 성공했다

빙붕의 붕괴과정을 자세히 살펴보면, (가)기후변화로 인해 빙붕 하부로 따뜻한 바닷물이 유입되고, 이로 인해 녹은 물은 바닷물보다 밀도가 낮아 빙붕 바닥을 따라 흐르면서 얼음층을 녹여 물골을 만들게 된다. 이후 평형을 이루는 과정에서 물골 위를 지나는 빙붕의 상부에도 아래로 움푹 파인 구조가 형성되며, (나)두께가 얇아진 빙붕에 균열이 생기고, 이곳으로 유입된 물이 얼면서 균열이 커져 결국 빙붕의 끝부분이 떨어져 나가게 되는 것이다.

연구팀은 2016년 4월에 붕괴한 남극장보고과학기지 인근 ‘난센(Nansen) 빙붕’에 대해 인공위성과 쇄빙연구선 아라온호가 관측한 자료 등을 통해 이러한 현상을 파악했다. 연구 결과는 세계적인 권위의 학술지인 미국 사이언스 어드밴스(Science Advances) 6월호에 게재되었다.

이번 연구를 이끈 극지연구소의 이원상 해수면변동예측사업단장은 “지구온난화로 대기가 따뜻해지면서 빙붕의 붕괴 속도가 증가하면, 해수면 상승이 예상보다 빠르게 진행될 수 있다”라고 설명했다.