산업혁명의 흔적, 히말라야에서 발견

얼음에 석탄 태운 부산물 날아와 축적

인간이 히말라야에 발을 들여놓기 이미 수백 년 전에 히말라야의 대기에 영향을 미쳤다는 새로운 연구 결과가 나왔다.

미국 국립과학원 회보(PNAS)에 발표된 이 연구는 18세기 후반 유럽에서 석탄을 태운 부산물이 산업혁명의 발상지인 런던에서 날아와 히말라야 중심부의 다수오푸 (Dasuopu) 빙하로 이동했음을 보여준다.

오하이오 주립대학의 북극과 기후 연구 센터의 주저자인 파올로 가브리엘리(Paolo Gabrielli)는 “산업 혁명은 에너지 사용의 혁명이었으므로,석탄을 연소한 흔적이 바람을 타고 히말라야 산맥까지 운반되었다”고 설명했다.

다서푸에서 얼음 코어를 운반하는 연구진

다서푸에서 얼음 코어를 운반하는 연구진들 ⓒ Vladimir Mikhalenko 

연구팀은 1997년 빙하에서 얼음 코어를 드릴로 뚫기 위해 다수오푸로 이동한 국제 팀의 일원이었다. 얼음 코어는 시간 경과에 따른 강설량, 대기 순환 및 기타 환경 변화에 대한 기록을 제공한다.

오하이오 주립대학 버드 센터(Byrd Center)는 세계에서 가장 큰 얼음 코어를 모아놓고 있다.  해발 7200m 높이의 다서우푸는 과학자들이 기후 기록을 측정하기 위해 얼음 코어를  채취한 지역으로서는 가장 높은 곳이다. 다서우푸는 히말라야에 있는 세계 14대 높은 산 중 하나인 시샤팡마(Shishapangma)에 위치해 있다.

연구팀은 1997년 다서우푸에서 채취한 1개의 얼음 코어에서 23개의 미량 금속을 분석했다.  얼음 코어는 일종의 연대표와 같아서, 시간이 지남에 따라 나이테처럼 새로운 얼음층이 형성된다.

과학자들은 눈이나 자연재해를 비롯해서 다양한 환경적인 단서로 빙하의 층이 형성된 것을 거의 정확하게 추정할 수 있다. 연구진이 분석한 결과에 따르면 얼음은 1499년부터 1992년까지 형성된 것으로 나타났다.

연구팀은 인간의 활동이 어떤 식으로 빙하에 영향을 미쳤는지, 그리고 만약 그렇다면 언제부터 효과가 나타났는지를 알아보는 것이었다.

연구팀이 분석한 결과, 1780년경부터 시작된 얼음에서는 카드뮴, 크롬, 니켈, 아연을 포함한 많은 독성 금속 수치가 자연 수준보다 높게 나왔다. 이런 금속은 모두 18세기 말부터  19세기를 거쳐  20세기 내내 산업혁명의 핵심인 석탄을 태운 부산물이다.

연구원들은 이 금속들이 서쪽에서 동쪽으로 전 세계를 도는 겨울바람에 의해 운반되었을 가능성이 높다는 것을 발견했다.

연구팀은 또 일부 금속, 특히 아연이 1800년대와 1900년대 농장을 만들기 위해 나무를 제거하는 과정에서 일부러 낸 대규모 산불에서 발생했을 가능성이 높다고 분석했다.

산업혁명과 더불어 인구가 폭발적으로 증가하면서 농경지가 더 필요했기 때문에, 보통 새로운 경작지를 얻는 방법은 숲을 태우는 것이었다.

나무를 태우면 대기에 아연이 방출된다. 얼음이 아연으로 오염된 것이 인간이 만든 산불인지 자연산 산불인지는 구별하기 어렵다. 전 세계에서 발생한 대규모 화재에 대한 기록은 거의 없기 때문에 아연 오염의 원인을 정확히 밝히기는 어렵다.

얼음 코어에 기록된 오염은 1810년부터 1880년까지 가장 심했다. 가브리엘리는 그 기간 동안 겨울이 보통 때보다 더 습했기 때문에 더 많은 얼음과 눈이 형성되었기 때문이라고 설명했다.

주목할 만한 것은 오염이 인간이 히말라야산맥을 오르기 훨씬 전에 나타났다는 것이다. 산악인들이 처음으로 세계에서 가장 높은 해발 8848m 에베레스트 정상에 도달한 것은 1953년이다.

세계에서 14번째로 높은 8027m의 시샤팡마는 1964년에 처음 정복됐다. 다서우푸 얼음 코어 굴착장은 정상에서 약 720m 아래에 있다.

가브리엘리는 중금속 오염이 ‘공해’와는 차이가 있다고 강조했다.

가브리엘리는 “우리가 발견한 금속의 수준은 자연적으로 존재할 수 있는 수준보다 높았지만, 독성이 있을 만큼 높지 않았다”고 말했다. 미래에는 이 오염물이 축적돼서 빙하 아래 용해수를 위험한 독성으로 농축시킬 수도 있다.

이번 연구는 인간의 활동이 18세기 말부터 히말라야 산맥의 대기를 변화시켰다는 것을 보여준다.

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