(Map showing the rates of mass changes from ICESat 2003-2008 over Antarctica. Sums are for all of Antarctica: East Antarctica (EA, 2-17); interior West Antarctica (WA2, 1, 18, 19, and 23); coastal West Antarctica (WA1, 20-21); and the Antarctic Peninsula (24-27). A gigaton (Gt) corresponds to a billion metric tons, or 1.1 billion U.S. tons.
Credits: Jay Zwally/ Journal of Glaciology)
남극 빙하는 그 질량 때문에 과학자들의 중요한 관심의 대상입니다. 현재 일부 빙하가 빠르게 녹고 있기 때문에 결국 이렇게 녹은 빙하가 해수면 상승을 일으킬 수 있기 때문입니다. 이런 관점에서 남극 빙하의 정확한 질량 변화를 관측하려는 노력은 매우 중요합니다.
빙하의 질량을 관측하는 일은 사실 쉽지 않은 과제입니다. 이 과제를 위해서 나사와 유럽 우주국을 비롯한 여러 기관들은 인공 위성의 힘을 빌리고 있습니다. 여러 대의 위성이 서로 다른 방법으로 남극과 그린란드 빙하의 질량 변화를 관측하고 있는데, 서로 그 결과가 완전히 일치하지는 않습니다. 하지만 지금까지 대부분의 결과는 남극 빙하가 조금씩 질량을 잃고 있다는 내용을 지지해 왔습니다.
그런데 최근 나사 고다드 비행 센터의 빙하학자인 자이 즈왈리(Jay Zwally, a glaciologist with NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland)는 1992년에서 2001년 사이 유럽의 European Remote Sensing (ERS) 위성 데이터와 2003년에서 2008년 사이 나사의 Ice, Cloud, and land Elevation Satellite (ICESat) 위성 데이터를 사용해서 남극 빙하가 전체적으로 봤을 때 오히려 질량이 약간 증가했다는 내용을 빙하학 저널(Journal of Glaciology)에 발표했습니다.
이 내용에 의하면 분명 일부 남극 빙하가 질량을 빠르게 소실하는 것은 맞지만 (위의 지도에서 파란색 부분) 전체적으로 봤을 때 남극 서부 빙상을 비롯한 부위에 눈이 더 많이 쌓이면서 전체 질량을 소실한 것은 아니라고 합니다.
그런데 이와 같은 적설량의 증가는 1만 년 전 빙하기가 끝나면서 따뜻하고 습한 공기가 남극대륙에 많은 눈을 가져온 것과 연관성이 있는 것 같다고 합니다. 왜냐하면, 기후 데이터에 의하면 1979년 이후 남극 지역의 눈이 이전보다 더 많이 내리지는 않았기 때문입니다.
이들의 연구에 의하면 1992-2001년 사이의 순질량 증가는 1120억톤/년, 2003년부터 2008년까지 820억톤/년 인 것 같다고 합니다. (즉 빙하가 녹는 속도가 빨라지면서 증가가 느려지고 있음)
물론 이것이 남극 빙하가 이전보다 더 빨리 녹는다는 사실을 부정하지는 않습니다. 실제로 데이터가 의미하는 것은 남극 빙하가 시간이 지날 수록 더 빨리 녹는다는 것을 의미하며 이는 이전 연구 결과와 부합됩니다. 이번 연구에서 새로운 점은 쌓이는 양이 생각보다 더 많다는 의미입니다.
그럼에도 불구하고 결국 이런 속도로 녹는 정도가 빨라지면 20-30년 후 미래에는 질량 소실이 발생하게 될 것으로 저자들은 예측했습니다 ( the losses will catch up with the long-term gain in East Antarctica in 20 or 30 years -- I don’t think there will be enough snowfall increase to offset these losses)
이 연구 결과는 앞으로 상당한 논란이 될 것으로 보입니다.
첫 번째 논란은 이 연구와 과거 연구 결과와의 차이점을 어떻게 해석할 것이냐는 점입니다. 일부는 관측 시점과 기준, 기기의 차이일 수도 있지만, 실제로는 어느쪽이 데이터 해석을 잘못했을 가능성도 있습니다. 이 부분은 앞으로 꽤 논쟁이 될 것으로 보입니다.
두 번째 문제는 그렇다면 현재의 해수면 상승은 어떻게 해석해야 하는냐는 문제입니다. 지구 해수면은 지난 100여 년간 평균 20cm 정도 상승했습니다. 이중 해수의 열팽창으로 설명되는 부분은 절반 정도에 불과하며 나머지는 빙하의 질량 소실에 의한 것 (즉 빙하가 녹아서 바닷물이 증가한 것)으로 해석해왔습니다.
이번 연구 결과가 옳다면 그린란드에서 녹는 얼음의 양이 이전 연구보다 훨씬 많다는 의미로밖에 해석할 수 없습니다. 이전 IPCC 보고서에서는 연간 해수면 상승 중 0.27mm 정도는 남극 빙하의 소실에 의한 것으로 해석했습니다. 그런데 이 연구가 옳다면 사실은 남극 빙하가 질량을 얻는 중이므로 더 많은 양이 그린란드에서 녹는다는 의미로 볼 수 있습니다. 즈왈리는 이것은 사실 더 나쁜 소식일수도 있다고 지적했습니다.
하지만 이와 같은 추정은 실제 관측으로 검증되지 않았기 때문에 이것 역시 논란의 여지가 될 것입니다. 과연 그린란드에서 더 많은 빙하가 녹는지는 앞으로의 검증 과제이지만, 아직은 증거가 부족합니다.
사실 과학은 이렇게 논쟁을 거쳐 발전을 거듭하게 되어 있습니다. 이번 연구는 현재 남극 빙하의 녹는 속도가 점점 빨라진다는 이전의 내용을 부정하지는 않지만, 위에서 말한 문제 때문에 꽤 논쟁거리가 될 것으로 보입니다.
어떤 결론이 나게 될지 궁금하지만, 이 결과과 옳다고 해도 아마 장기적인 지구 기후 변화 예측은 크게 변하지는 않게 될 것으로 보입니다. 결국은 모든 데이터가 이전보다 빙하가 더 빨리 녹는다는 점을 시사하기 때문이죠.
참고
http://www.nasa.gov/feature/goddard/nasa-study-mass-gains-of-antarctic-ice-sheet-greater-than-losses
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