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2018년 9월 14일 금요일

남극 서부 지각의 상승이 갈수록 빨라진다?



(With GPS, we measured (and continue to measure) an uplift rate up to five times faster than the elastic rebound, which means that the mantle is very soft. Credit: polenet.org)

(The Ice Sheet Grounding Line at the end of the last Ice Age; about 10,000 years ago; and today. Credit: Jonathan Kingslake of Columbia University's Lamont-Doherty Earth Observatory. Author Provided)


 남극 빙하가 사라진 후 남극 대륙의 융기가 예상보다 더 빠를 수 있다는 연구 결과가 저널 사이언스에 발표됐습니다. 오하이오 주립대의 테리 윌슨 교수 (Terry Wilson at Ohio State University (OSU))가 이끄는 연구팀은 GPS센서를 이용해 남극 서부의 아문센만 (Amundsen Sea Embayment)에 있는 육지의 융기 속도를 측정했습니다. 


 아문센만 주변에는 여러 빙하 (Pine Island, Thwaites, Haynes, Smith and Kohler Glaciers)가 존재하며 그 면적 총합은 덴마크 면적과 비슷한 43000㎢에 달합니다. 이 빙하가 모두 녹는 경우 해수면은 1.2m 상승하게 됩니다. 이미 이 빙하들은 온도 상승에 따라 질량이 줄어들고 있어 그 아래 있는 지반도 같이 융기하고 있습니다. 


 대륙 지각은 해양 지각과 마찬가지로 맨틀 위에 뜬 섬과 같은 형태입니다. 따라서 지각 위에 무거운 얼음이 있으면 그 무게에 의해 지각이 맨틀 아래로 깊이 내려가게 됩니다. 반대로 빙하가 후회하면서 지각을 누르던 얼음이 사라지면 다시 지각이 상승하게 됩니다. 이런 현상은 과거 빙하가 있던 지형이나 혹은 현재 빙하가 줄어드는 지역에서 볼 수 있습니다. 대표적으로 아이슬란드가 그렇습니다. 




 이번 연구에서 연구팀은 남극 서부 지각이 점점 빠르게 상승하고 있다는 사실을 발견했습니다. 2014년에는 그 속도가 무려 연간 41mm에 달했는데 예상보다 4-5배 빠른 것입니다. 이 이야기는 남극 대륙 아래 맨틀이 예상보다 더 점성이 낮다는 것입니다. 맨틀은 액체가 아니라 반고체 상태라고 할 수 있는데, 위치에 따라 점성이 다른 것으로 알려져 있습니다. 남극 대륙 아래 맨틀은 북미 등 다른 지역에 비해 점성이 100분의 1에 불과한 것으로 보입니다. 


 이를 근거로 예상하면 남극 대륙의 육지 융기는 앞으로 더 빨라질 것으로 보입니다. 이는 바다로 노출되는 빙하의 면적을 줄여 빙하 질량 감소를 완화하는 효과가 있지만, 근본적으로 온도가 상승하면 빙하가 녹는다는 사실을 바꾸지는 못할 것입니다.


 참고 


Valentina R. Barletta et al. Observed rapid bedrock uplift in Amundsen Sea Embayment promotes ice-sheet stability, Science (2018). DOI: 10.1126/science.aao1447 

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