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2015년 1월 31일 토요일

지구 온난화로 아이슬란드 지반이 상승한다?



 얼음과 화산의 섬나라인 아이슬란드(Iceland)의 지반이 상승하고 있다고 애리조나 대학 연구팀이 저널 Geophysical Research Letters에 발표했습니다. 지질학자 카슬린 콤프턴(Kathleen Compton, a UA geosciences doctoral candidate)과 애리조나 대학 지질학 교수인 리처드 베넷(Richard Bennett, a UA associate professor of geosciences)에 의하면 지난 30년간 온난화가 진행되면서 아이슬란드의 지반 상승 속도가 빨라지고 있다고 합니다. 그런데 어떻게 그런 일이 가능할까요?

 이 현상을 이해하려면 지질학의 기초적인 사실을 이해하고 있어야 합니다. 우리가 살고있는 지각은 지구 전체로 보면 달걀의 껍질보다 더 얇은 암석 층입니다. 지구의 대부분은 뜨거운 맨틀과 핵으로 구성되어 있죠. 그리고 맨틀 위에 대륙 지각이 떠 있는 구조입니다. 만약 이 지각위에 무거운 물체가 있다면 지각은 맨틀 아래로 좀 가라앉을 수 밖에 없습니다. 배에 물건을 실으면 배가 더 물 아래로 가라앉게 되는 것과 동일합니다. 

 물론 지각을 이 정도로 누를 수 있는 물체는 흔하지 않습니다. 그 흔하지 않은 것 가운데 대표적인 것이 바로 빙하입니다. 빙하의 두께는 수천 미터에 달하기 때문에 이 거대한 무게의 얼음이 지각의 위를 누르면 맨 아래 있는 지반은 가라앉을 수 밖에 없습니다. 따라서 거대한 빙하가 형성되면 지반은 아래로 내려가게 되고, 반대로 빙하가 녹게 되면 지반은 솟아오르게 됩니다. 이와 같은 현상은 과거 거대한 빙하가 있었던 지형에서 관측이 가능합니다. 

 아이슬란드 역시 빙하를 가지고 있는데 지난 수십년간 이 지역의 기온이 상승하면서 이 빙하가 점차 감소하는 추세입니다. 연구팀은 아이슬란드의 62개 지반에 매우 정밀한 GPS 를 설치하고 얼마나 빠른 속도로 지반이 상승하고 있는지를 관측했습니다. 아이슬란드 지반의 상승은 최근의 빙하 질량의 감소와 상관없이도 일어날 수 있기 때문에 (마지막 빙하기 이후 사라진 빙하의 영향이 아직도 작용하는 중) 이를 정확히 감별하기 위해서는 특별히 정밀한 관측이 필요했습니다. 베넷과 그의 동료들은 1995년부터 아이슬란드에 GPS 수신기를 장착해 관측을 해왔습니다. 


(GPS 수신기.  This global positioning satellite receiver is part of Iceland's network of 62 such receivers that geoscientists are using to detect movements of the Icelandic crust that are as small as one millimeter per year. Langjokull glacier can be seen in the background. Credit: Richard A. Bennett/ University of Arizona


(GPS 수신기의 위치  Iceland's glaciers (white) are melting faster and faster. As a result, the Icelandic crust near the glaciers is rebounding at an accelerated rate -- in some cases as much as 1.4 inches (35 mm) per year, found a University of Arizona-led team of geoscientists. The researchers used Iceland's geodesy network of sensitive GPS receivers (red triangles) to figure out how fast the land is rising. Credit: Kathleen Compton/University of Arizona

 그 결과 아이슬란드의 남부 중앙 지대에는 연간 35mm 라는 놀랄만큼 빠른 속도로 지반이 상승하는 지역도 존재했습니다. 여러 가지 다른 요인들의 영향을 배제하고 연구한 결과 연구팀은 최근의 빙하 소실이 지반 상승 속도를 가속시킨 주요 원인이었다고 결론을 내렸습니다. 연구팀에 의하면 이는 지구 온난화로 인한 빙하 소실이 지반 상승에 영향을 미쳤다는 것을 증명한 첫 연구라고 합니다. 

 아마도 빙하가 계속 질량을 잃게 된다면 그로 인한 지각 상승은 지구의 여러 장소에서 확인이 가능할 것입니다. 다만 그린란드와 남극 대부분이 빙하로 덮혀 있어 현재는 확인을 하기 힘든 것일 뿐이죠. 그런 일이 일어나기를 고대하진 않지만 만약 빙하가 대부분 녹아 없어진 미래가 온다면 그 때의 세계 지도는 지금과는 좀 달라지게 될 것입니다. 

 참고 



 Journal Reference:
  1. Kathleen Compton, Richard A. Bennett, Sigrun Hreinsdottir. Climate driven vertical acceleration of Icelandic crust measured by CGPS geodesy.Geophysical Research Letters, 2015; DOI: 10.1002/2014GL062446



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