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남극 바다 얼음이 온실가스 가둬 빙하기 온도 낮췄다

IBS·하와이대 연구팀, 78만년 전 기후 시뮬레이션 분석

남극 바다 얼음이 수십만년 전 온실가스인 이산화탄소를 가둬 빙하기 온도를 낮췄다는 연구 결과가 나왔다.

기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단은 미국 하와이대와 공동 연구를 통해 남극해의 해빙(해수 얼음)이 78만년 전 빙하기의 온도 하락을 가속화했음을 규명했다고 18일 밝혔다.

지금으로부터 78만4000년 전 빙하기 시대 지구의 온도는 지금보다 6도가량 낮았다.이 시기 온실효과를 일으키는 이산화탄소 농도 역시 산업혁명 이전(280ppm)보다 80∼100ppm 정도 낮았다.

빙하기 시대 육지는 얼음으로 덮여 있어 식물이나 흙을 통해 이산화탄소를 저장하기 어렵다는 점을 고려하면, 빙하기 바다는 간빙기 바다보다 이산화탄소를 더 많이 머금고 있음을 추정할 수 있다.

과학자들은 빙하기 시대 바다가 다량의 이산화탄소를 저장하게 된 과정에 남극해가 중요한 역할을 했을 것으로 보고 있다.

남극해는 대기가 보유하고 있는 이산화탄소 저장량의 60배에 달하는 거대한 양의 탄소를 저장하는 남극 심층수가 만들어지는 지역이기 때문이다.

하지만 남극해가 이산화탄소를 흡수하는 기전은 밝혀지지 않았다.

공동 연구팀은 8번의 빙하기와 간빙기가 있었던 78만4000년 전 기후에 대한 시뮬레이션 분석을 통해 남극해가 어떻게 이산화탄소를 대기 중으로 내보내지 않고 저장했는지를 밝혀냈다.

빙하기에 기온이 떨어져 해빙이 만들어지면 남은 바닷물은 짠 염수가 된다.

차갑고 염분이 높은 물은 밀도가 커 바다에 가라앉으면서 남극 심층수를 형성하게 된다.

평상시에는 이 심층수가 바다 위로 올라오면서 심해의 이산화탄소가 대기로 방출되는데 빙하기에는 바다의 표층을 덮은 해빙에 가로막혀 이산화탄소를 내보내지 못하게 된다.

빙하기에는 심층수와 중층수의 밀도 차가 커지면서 두 층수 간 혼합, 즉 탄소 교환이 줄어들고 이로 인해 심층수는 더 많은 양의 이산화탄소를 가두게 된다고 연구팀은 설명했다.

악셀 팀머만 기후물리연구단장은 “기온 하락 이후 해빙 증가, 이어 대기 중 이산화탄소 감소로 인한 기온 추가 하락으로 이어지는 빙하기 진행 과정을 밝히는데 기여할 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 이날 미국국립과학원회보(PNAS) 온라인판에 실렸다.

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