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눈덩이 지구를 만든 의외의 요소 - 소금

 


(Artistic representation of Snowball Earth. Credit: Song et al, 2023 DOI: 10.1038/s41467-023-37172-x)

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(Illustration of the temperature and solar radiation modeling parameters influencing glaciation to hothouse transitions with and without salt deposits. Credit: Samuelsberg et al, 2026.)

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지금으로부터 7억 2000만 년 전부터 6억 3500만 년 전까지 지구는 전체가 얼음으로 뒤덮힌 거대한 얼음 덩어리인 눈덩이 지구 (snowball earth) 상태를 겪었습니다. 크리오스진기(Cryogenian period) 또는 창빙기(創氷紀)러 알려진 이 시기에 지구가 왜 이렇게 낮은 기온을 겪었는지는 아직도 미스터리이지만, 지질학적 증거는 적도 지방 까지 얼음으로 뒤덮혀 있었다는 사실을 확실하게 보여주고 있습니다.

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과학자들은 노르웨이 북극대학교(UiT)의 과학자들은 의외의 요소가 당시 알베도 증가에 따른 한랭화 가속 현상을 더 심하게 만들 수 있다는 사실을 발견했습니다. 어떤 이유에든 지구 기온이 하강해 얼음과 눈으로 덮힌 면적이 늘어나면 더 많은 태양빛을 반사하게 되어 더 온도가 떨어지는 악순환이 발생합니다. 이 시기에는 이런 악순환이 매우 심학게 발생했는데, 연구팀은 이 과정에 소금이 중요한 역할을 했다는 연구 결과를 발표했습니다.

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당시에도 지구는 바다 면적이 육지보다 넓었고 소금물은 잘 얼지 않기 때문에 이는 다소 의외의 설명처럼 들리지만, 연구팀에 의하면 가능한 기전이 있습니다. 현재의 화성에서도 영하의 온도에서도 얼음에서 바로 기체가 되는 승화 (sublimition)라는 과정을 거쳐 희박하지만 대기 중으로 수증기가 공급됩니다. 눈덩이 지구 역시 마찬가지로 승화에 따라 얼음은 수증기가 되지만, 소금은 그렇지 못해 오랜 시간이 지나면 표면에 축적되게 됩니다.

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현재의 지구와 달리 눈덩이 지구에서는 수증기가 대량으로 생성되어 눈을 공급하기 어렵기 때문에 이런 축적 현상이 더 잘 알어나 반사율이 더 커지게 됩니다. 시뮬레이션 결과, 일단 염분 침전 과정이 시작되면 눈덩이 지구 초기 단계에서 이미 진행 중이던 냉각 추세를 더욱 심화시켰습니다. 이는 염분 침전이 마치 가속 페달처럼 작용하여, 얼음 반사율 과정만으로는 도달할 수 없었던 수준으로 지구 기온을 낮췄다는 점을 시사합니다.

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동시에 이런 염분 피드백이 활성화되면 더 따뜻한 기후로 되돌아가기 위해서는 염분이 없는 시뮬레이션보다 훨씬 더 많은 온난화가 필요합니다. 따라서 더 오랬동안 눈덩이 지구 상태를 유지하는 원동력이 되었을 가능성이 있습니다.

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염분 반사율 모델은 과거 얼음에 의한 반사율 모델만으로는 설명하기 힘들었던 극단적 지구 한랭화의 이유에 대한 단서를 제공합니다. 다만 그렇다고 해서 모든 궁금증이 풀린 것은 아닙니다. 지구 바다의 염분 농도는 사실 지금이 더 높은데도 이런 극단적 한랭화는 마지막 눈덩이 지구 시기 이후 생기지 않았기 때문입니다. 더 자세한 과정을 이해하기 위해 앞으로도 더 연구가 필요할 것입니다.

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참고

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https://phys.org/news/2026-03-salt-snowball-earth-million-years.html

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Aksel Samuelsberg et al, Amplified cooling of Snowball Earth from a salt–albedo feedback, Climate of the Past (2026). DOI: 10.5194/egusphere-2026-679

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