북극 해빙, 추정치보다 2배 더 얇다

과학기술

북극 해빙, 추정치보다 2배 더 얇다
기후변화로 오래된 해빙들 대부분 사라져

2021.06.09 09:00 이성규 객원기자

북극 해안 지역의 해빙(海氷)이 이전에 생각했던 것보다 최대 두 배 더 빠르게 얇아지고 있다는 연구 결과가 발표됐다. 만약 해빙이 없어지면 새로 노출된 해역으로 인해 폭풍우가 해안 지역을 강타하고 해안을 침식할 수 있다.

해빙의 전체 두께는 수면 위로 노출된 얼음덩어리의 높이를 측정해 추론한다. 그런데 얼음덩어리의 높이는 위에 쌓인 눈의 양에 따라 크게 달라질 수 있다. 더구나 지금까지 사용된 적설량 데이터는 1954년부터 1991년까지 구소련의 북극 탐험대가 측정한 값에서 나왔다.

북극 해안 지역의 해빙(海氷)이 이전에 생각했던 것보다 최대 두 배 더 빠르게 얇아지고 있다는 연구 결과가 발표됐다. ©Patrick Kelley(flickr)

기후변화로 인해 북극해 지역의 환경이 급격히 변했는데, 시대에 뒤떨어진 정보를 그대로 사용하고 있었던 셈이다.

영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 연구원들은 북극의 해빙 두께를 보다 정확히 계산하기 위해 유럽우주국(ESA) 크라이오샛(CryoSat)-2 위성의 레이더파가 얼음 위에서 반사되는 데 걸리는 시간을 측정해 수면 위로 노출된 얼음덩어리의 높이를 측정했다.

또한 이들은 새롭게 개발해 이전보다 역동적인 적설량 추정 모델을 사용했다. 얼음 위에 쌓인 눈은 레이더 신호에 잘 잡히지 않기 때문이다. 이 모델은 해빙에 눈이 얼마나 쌓이는지 정확히 추정하기 위해 기온, 강설량, 얼음 움직임 등의 데이터를 사용해 눈 깊이와 밀도를 계산한다.

해빙 두께는 북극 건강을 나타내는 지표

연구진은 이 모델을 이용해 2002년부터 2018년까지 해빙에 쌓인 눈의 양에 대한 추정치를 산출했다. 그 후 적설량의 값과 위성 레이더 관측 결과를 종합해 북극 해빙 두께의 전반적인 감소율과 연도별 해빙 두께의 변동성을 추정했다.

그 결과 시베리아와 알래스카의 일부 지역에 접해 있는 랍테프해, 카라해, 축치해 등 3개 연안 해역의 해빙 두께 감소율이 기존 계산에 비해 각각 70%, 98%, 110% 더 증가했다는 사실을 알아냈다.

또한 조사 대상으로 삼은 7개 해역 모두에서 해빙 두께의 변동성이 해마다 58%씩 증가한다는 사실을 발견했다. 이 연구 결과는 국제 학술지 ‘빙권(The Cryosphere)’ 최신호에 게재됐다.

연구진은 조사 대상으로 삼은 7개 해역 모두에서 해빙 두께의 변동성이 해마다 58%씩 증가한다는 사실을 발견했다. ©The Cryosphere

연구를 이끈 UCL의 로비 말렛(Robbie Mallett) 연구원은 “해빙의 두께는 북극의 건강을 나타내는 민감한 지표”라며 “두꺼운 얼음이 단열재로 작용해 겨울에는 대기가 따뜻해지는 것을 막고 여름에는 햇빛으로부터 바다를 보호하는 역할을 한다”라고 말했다.

북극 해빙의 두께가 얇으면 더운 여름 동안 살아남을 가능성이 그만큼 작아진다. 현재 북극은 지구 전체 온난화의 3배 수준으로 더워지고 있는데, 지구를 시원하게 유지하기 위해서는 북극에 수백만㎢의 얼음이 꼭 필요하다.

북극해 연료 유출사고 위험 높아져

북극 해빙의 적설량이 적어진 데는 이유가 있다. 수십 년 전만 해도 북극은 대부분 수년 동안 녹지 않는 얼음으로 덮여 있었다. 이 같은 얼음은 여름이 와도 녹아 없어지지 않으며, 겨울철에 새로 형성된 얼음보다 훨씬 두껍다.

그런데 지구 온난화로 인해 수년간 녹지 않는 얼음들이 대부분 사라져버린 것. 어린 해빙은 늦가을부터 형성되기 시작하므로 새로 생긴 얼음에 눈이 쌓일 시간 역시 줄어들고 있다. 구소련의 탐험대가 작성한 오래된 데이터가 따뜻해진 북극의 현실을 제대로 반영하지 못하고 있었다.

일반적으로 연안 지역의 해빙 두께는 0.5m에서 2m까지 다양하다. 북극해 연안의 해빙이 더 빨리 얇아지게 되면 북극해 항로를 따라 이동하는 선박의 수와 이동 기간이 그만큼 더 늘어나게 되고, 해저에서 석유 및 가스 등의 자원을 채굴하는 활동 역시 활발해지게 된다.

북극해 항로의 개척은 선박의 이동 거리가 감소해 화물 운송에 필요한 연료와 탄소 배출을 줄일 수 있다는 점에서는 긍정적이다. 하지만 운항하는 선박의 수가 증가하게 되면 그만큼 연료 유출 사고의 위험이 커지고, 그 결과는 예상보다 끔찍할 수 있다.

이번 연구의 공동 저자인 UCL의 줄리엔 스트로브(Julienne Stroeve) 교수는 “해빙 두께 측정에는 여러 가지 불확실성이 존재하지만, 위성에서 확보한 데이터를 보다 정확하게 해석한다는 점에서 우리 연구는 중요한 진전을 이뤄냈다고 생각한다”라며 “이번 연구가 북극에서 장기적인 기후변화의 영향을 예측하는 데 잘 사용될 수 있기를 바란다”라고 말했다.

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