지난 2010 년 발사된 유럽 우주국 (ESA) 의 크라이오셋 (CryoSat : 본래 2005 년에 발사했다 실패한 후 다시 2010 년에 발사 성공) 의 데이터를 분석한 결과 남극의 거대 대륙 빙하의 질량 손실이 기존의 예측했던 것보다 더 큰 것으로 나타났다고 합니다. 이 연구 결과는 지난 3 년간의 크라이오셋의 관측 결과를 토대로 영국 극지 관측 및 모델링 센터 (UK’s Centre for Polar Observation and Modelling) 의 연구팀이 저널 Geophysical Research Letters 에 발표한 것입니다.
지구에 있는 물의 96.5% 이상은 바다에 존재합니다. 나머지 육지 담수의 대부분은 사실 빙하와 지하수로 표면에 흐르는 담수의 양은 전체 물의 양에 비해서 극히 소량에 불과합니다. 육지 담수의 대부분을 차지 하는 것은 사실 남극의 빙하라고 할 수 있는데 만약 그린란드에 있는 빙하가 모두 녹으면 해수면은 6-7 미터 정도, 남극에 있는 빙하까지 모두 녹으면 해수면이 70 미터 가량 상승할 것으로 예측되고 있습니다.
물론 빙하의 양이 매우 많기 때문에 지구의 평균 기온이 오르더라도 순식간에 녹아 사라질 가능성은 낮습니다. 대신 완전히 녹기 전이라도 해수면은 상당히 상승할 수 있으며 이는 저지대 및 항구 도시 등에 심각한 위협이 될 수 있습니다. 따라서 세계 각지의 정부 및 대학, 연구기관들이 정확한 해수면 상승 속도를 예측해 이에 맞는 대비책을 세우기 위해서 노력하고 있습니다.
연구의 리더인 영국의 리즈 대학교의 앤드류 세퍼드 교수 (Prof. Andrew Shepherd from the University of Leeds, UK) 와 그의 동료들은 CryoSat - 2 (앞서 말했듯이 한번 실패했기 때문에 2 호기만 있음) 의 3 년간의 레이더 고도계 (Radar Altimeter : 레이더를 이용해서 지형과 고도를 측정하는 장치) 데이터를 분석했습니다. CryoSat 은 양극지방을 관측하기 위해 극궤도 (polar orbit) 를 공전하게 되는데 남극에서는 평균 215 km 고도에서 측정을 실시했습니다. 2010 - 2013 년 사이 CryoSat 은 남극의 96% 에 달하는 지역에서 정밀 관측을 실시해 빙하의 질량 변화를 조사했습니다.
(남극 대륙의 빙하의 높이 변화. Three years of measurements from CryoSat show that the Antarctic Ice Sheet is now losing 159 billion tonnes of ice each year, enough to raise global sea levels by 0.45 mm per year. Credit : CPOM/Leeds/ESA )
그 결과는 예상을 뛰어넘는 것이었습니다. 남극 서부, 남극 동부, 남극 반도 (West Antarctica, East Antarctica, and the Antarctic Peninsula) 의 질량 손실은 각각 −134 ± 27, −3 ± 36, −23 ± 18 Gt/yr (10억톤/연간) 에 달했습니다. 이는 평균 연간 1590 억톤의 얼음이 사라진다는 것으로 이것만으로도 연간 0.45 mm 정도 해수면 상승을 유도할 수 있는 수준입니다. 그리고 과거 손실 수준과 비교해서 대략 2 배 정도에 이른다고 연구팀은 보고 했습니다.
나사의 위성 데이터를 이용한 최근의 다른 연구 ( http://jjy0501.blogspot.kr/2014/05/Unstoppable-loss-of-Antarctic-Ice-sheet.html 참조) 와 비교했을 때 이 연구는 몇가지 공통된 결과를 가지고 있습니다. 이전 연구와 비슷하게 이 연구에서는 남극 서부 빙상의 녹는 속도가 빨라지고 있는 것으로 나왔습니다. 남극 서부 빙상의 얼음은 이전보다 빠르게 얇아지고 있으며 그 질량 손실은 2005 - 2011 년 기간과 비교해서 31% 정도 증가한 것으로 나타났습니다.
(남극 서부의 빙상은 특히 더 빨리 용해가 진행되는 것으로 보임 Between 2010 and 2013, West Antarctica, East Antarctica and the Antarctic Peninsula lost 134, 3 and 23 billion tonnes of ice each year, respectively. The average rate of ice thinning in West Antarctica has increased compared to previous measurements, and this area’s yearly loss is now one third more than measured over the five years before CryoSat’s launch. Credit : CPOM/Leeds/ESA )
지난 1880 년대 이후 해수면은 거의 20 cm 정도 상승한 것으로 보입니다. 향후 상승 속도는 여러가지 변수에 의해 좌우되기 때문에 예측이 만만치 않지만, 빙하의 녹는 속도와 해수면의 상승 속도가 밀접한 관련이 있다는 점은 쉽게 알 수 있죠. 따라서 점차 질량을 잃어가는 그린란드의 빙상과 더불어 남극 대륙의 거대 빙상의 용해 역시 중요한 연구 대상이 될 수 밖에 없어보입니다. 최근 나오는 남극이 빙상 관련 연구가 주목을 받는 건 어쩌면 당연한 일일지 모르겠습니다.
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