(Ice sheets can create, contain and maintain large amounts of gas hydrates, a frozen form of concentrated climate gas methane. The conservative estimate is that Barents Sea Ice sheet contained a 500-meter thick reservoir of gas hydrates. But it may have been over 800 meters thick -- the size of almost three Eiffel Towers stacked on top of each other. Credit: Illustration: Alexey Portnov/CAGE)
북극권의 빙하가 녹는 것은 해수면 상승과 더 많은 태양에너지 흡수라는 달갑지 않은 결과를 가져오기 때문에 과학자들의 중요한 관심사가 되고 있습니다. 하지만 여기에 더해서 빙하의 소실이 온실 가스 자체의 증가와 연관이 있을 수 있다는 주장도 제기되고 있습니다.
노르웨이 북극 대학교의 북극 가스 하이드레이트 센터의 알렉세이 포르트노프 박사 (Dr. Alexey Portnov of CAGE - Centre for Arctic Gas Hydrate, Environment and Climate at UiT The Arctic University of Norway)가 이끄는 연구팀은 네이처 커뮤니케이션스에 발표한 "Ice-sheet-driven methane storage and release in the Arctic"라는 논문을 통해 해저와 지하에 가스 하이드레이트 상태로 저장 중인 메탄가스가 빙하의 소실과 더불어 대기 중으로 방출될 수 있다는 주장을 발표했습니다.
이들이 조사를 진행한 것은 스발바르드 제도 서부 해안입니다. 연구팀은 여기서 1900개에 달하는 폭마크(pockmark)를 찾아냈는데, 이는 고체 상태이던 가스 하이드레이트가 기체 상태인 메탄 가스로 변하면서 빠져나온 구멍으로 이해할 수 있습니다. 이 지역에서 빙하가 소실됨에 따라 이제 따뜻한 바닷물에 노출된 지역에서 메탄 가스가 새어나오는 것입니다.
(Pockmarks are scars on the ocean floor, an evidence of gas release. These likely appeared as the ice sheet retreated from the western part of Svalbard, and the area began to submerge in seawater again. They prove that release of methane followed the retreat of the ice sheet. Credit: Alexey Portnov/CAGE)
낮은 온도와 높은 압력, 그리고 물이 있으면 메탄 가스는 고체 형태인 하이드레이트 형태로 변하게 됩니다. 그리고 다시 기체로 돌아가면 부피가 170배 정도 커지게 되는데, 이 때 지각의 약한 곳을 뚫고 구멍을 만들면서 지표로 새어나오게 됩니다. 이렇게 나온 메탄 가스는 이산화탄소보다 반감기는 짧지만 대신 20배 이상 강한 온실 효과를 지니고 있습니다.
이번 연구는 빙하가 녹으면서 앞으로 점차 더 많은 메탄 가스가 대기 중으로 방출될 수 있다는 것을 시사하고 있습니다. 현재 그린란드와 북극권의 빙하는 빠르게 질량을 소실하고 있는데 그 자체로도 물론 큰 문제지만 더 큰 문제는 현재 안정한 상태로 있는 가스 하이드레이트를 불안정하게 만들 수도 있다는 것입니다.
다만 구체적으로 얼마나 많은 메탄 가스가 배출되는지 정보를 얻기 위해서는 더 많은 연구가 필요할 것으로 보입니다.
참고
Alexey Portnov et al. Ice-sheet-driven methane storage and release in the Arctic, Nature Communications (2016). DOI: 10.1038/ncomms10314
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