[지금은 기후위기] 모래알 크기 탄산염에 숨겨진 비밀…빙하기 북극은?

[아이뉴스24 정종오 기자] 빙하기 북극해는 산소가 결핍된 융빙수였을 것이란 가설이 나왔다. 당시 탄산염 결정체를 분석한 결과 이같이 추정했다. 이를 통해 빙하기 북극해 대기 중 이산화탄소 감소 현상도 이해할 수 있을 것으로 기대된다.

극지를 연구하는 이들에게는 어느 것 하나 놓치지 않는다. 깊은 해저에서의 퇴적물, 남극에서 발견되는 돌 하나하나에도 수십만년 지구 기후 역사를 담고 있기 때문이다.

극지연구소 연구팀이 북극의 탄산염 결정체를 분석해 봤더니 빙하기 북극해는 ‘산소 없는 융빙수’였을 것으로 판단 내렸다. 탄산염 결정체를 분석하면 당시 해수성분을 알 수 있다. 이를 근거로 이 같이 해석했다.

극지연구소(소장 강성호) 연구팀은 과거 8만년 동안 빙하기 서북극해 해수가 기존에 알려진 사실과 다른 새로운 환경으로 이뤄졌다는 증거를 제시했다.

그동안 북극해는 산소가 풍부하고 염분이 높은 짠 바닷물로 채워졌다고 여겨왔다. 2021년 이 사실에 반론이 제기됐다. 2021년 독일 알프레드 베게너 극지연구소 팀은 빙하기의 북극해는 표층부터 깊은 바닥까지 소금기가 없는 완전히 민물로 채워졌었다는 주장이 제안됐다.

이 주장은 민물로 채워졌던 시기에 쌓인 퇴적층에서 염분이 높은 해수에 서식하는 유공충의 미화석이 여전히 관찰되는 등의 이유로 학계에서 가설로 채택되지 못했다.

최근 극지연구소 북극연구팀은 탄산염 결정체를 분석한 결과 빙하기 북극해가 민물(0‰)과 해수(35‰)가 만나는 한강 하구와 같이 약 20‰ 정도의 기수로 채워져 있었다는 가설을 내놓았다.

‰(천분율)은 해수에 녹아있는 소금의 양이 적기 때문에 백분율(%)이 아닌 천분율로 표기한다. 기수는 민물과 비교했을 떼 염분은 높은데 해수보다는 염분이 낮은 물을 의미한다. 기수는 해수와 담수가 만나는 한강하구와 같은 지역에 존재한다.

이번 논문의 제1저자인 장광철 박사는 “과거 빙하기-간빙기 동안 변화한 북극해 수층환경에 대한 최근의 논쟁에 대한 실마리가 모래알 크기의 자생성 탄산염에 숨겨져 있었다”며 “북극해를 둘러싸고 존재했던 거대한 대륙빙하로부터 엄청난 양의 융빙수가 북극해로 유입돼 수층 환경이 변했다”고 설명했다.

이번 연구 결과 중 하나는 북극해의 빙하기 해양 산소 결핍 현상으로 봤을 때 빙하기 북극해 대기 중 이산화탄소도 감소했을 것으로 보고 있다. 그동안 북대서양, 남대서양과 북태평양 지역에서 해양 산소가 부족했을 때 빙하기 대기 중 이산화탄소가 감소했다는 사실이 확인됐다. 이 같은 현상이 빙하기 북극해에서도 비슷하게 일어났었다는 것을 의미한다.

장 박사는 “북극해에서는 이 같은 가설이 이번에 처음 보고된 사례로 이번 연구를 통해 전 지구적 탄소 순환의 조절자로서의 북극해의 역할이 어느 정도 조명됐다”고 설명했다.

공동교신저자인 남승일 박사는 “북극해에서 추진 중인 국제공동해저시추사업과 같은 거대 지구과학프로그램에 우리나라 쇄빙선 아라온을 활용해 더 적극적으로 참여해야 한다”며 “북극해 생성이후 진화를 통해 전 지구적 기후변화에 영향을 미친 원인 등을 규명하는 주요 과학적 이슈를 보다 적극적으로 해결할 수 있다”고 말했다.

이번 연구 결과는 과학기술정통부 산하 한국연구재단으로부터 지원받는 국가연구개발사업인 ‘북극 스발바르 기후·환경 취약성과 회복력 이해’의 일환으로 이뤄졌다. 연구결과는 국제 학술지 ‘Communications Earth & Environmen(제 1저자 극지연구소 장광철 박사, 공동교신저자 강원대학교 우경식 교수, 극지연구소 남승일 박사)’ 2월 호에 실렸다.