캘리포니아 대학교 샌디에고 캠퍼스(UC San Diego) 연구진은 그린란드 빙상 아래에서 얼음이 이전 모델보다 더 빨리 바다로 흘러 들어갈 수 있는 새로운 층을 발견했습니다. 결과는 미래의 해수면 상승에 대한 그린란드의 기여가 외부에서 안정적으로 보이는 곳에서도 따뜻한 조건에서 강화될 수 있음을 시사합니다.지구물리학자 Yan Yang은 지진으로 인한 지진파를 사용하여 빙상 아래의 지형을 파악하는 연구를 주도했습니다. 연구팀은 파도가 지구를 통과하는 데 걸리는 시간을 측정하여 얼음이 단단한 암석 위에 있는지 아니면 더 부드럽고 유연한 퇴적물 위에 있는지 알 수 있었습니다. 얼음은 그 아래에 무엇이 있는지에 따라 매우 다른 방식으로 움직이기 때문에 이 차이는 중요합니다.
“그린란드 빙상 아래 광범위한 퇴적물에 대한 지진학적 증거”라는 연구는 동료 심사 저널에 게재되었습니다. 지질학이는 그린란드의 얼음이 녹는 것은 표면의 얼음이 녹아 발생한다는 오랜 믿음과 반대되는 것입니다. 대신, 빙하가 해안을 향해 얼마나 빨리 이동할 수 있는지에 대해서는 표면 아래의 조건이 매우 중요하다는 것을 보여줍니다. 어떤 곳에서는 압력이 가해지면 모양이 바뀔 수 있는 부드러운 퇴적물 위에 빙상이 앉아 얼음이 더 쉽게 움직일 수 있는 것처럼 보입니다.위성 데이터에 따르면 그린란드 빙상은 이미 1992년부터 2018년까지 지구 해수면을 약 0.43인치(1.1센티미터) 높였습니다. 새로운 결과는 이러한 부드러운 기저층이 흔하고 온난화에 반응한다면 미래에 해수면이 더 빠르게 상승할 수 있음을 시사합니다.
그린란드의 얼음 아래에 무엇이 있는지 보여주는 지진파
연구원들은 빙상의 바닥에 대해 더 많은 것을 알아내기 위해 전 세계 지진의 지진파를 사용했습니다. 이 파도가 지구를 통과할 때 부딪치는 것에 따라 속도가 빨라지거나 느려집니다. 팀은 그린란드에서 기록된 파도의 작은 지연을 관찰하여 빙상의 넓은 부분 아래 지하 상태를 매핑했습니다.결과에는 큰 차이가 있었습니다. 일부 지역은 움직이지 않는 단단하고 견고한 암석 위에 지어졌습니다. 다른 위치는 무거운 얼음에 눌려 모양이 변할 수 있는 부드러운 퇴적물 위에 있습니다. 이러한 부드러운 부분은 윤활제 역할을 하여 얼음이 제자리에 머무르지 않고 미끄러지게 만듭니다.양 교수는 미국지질학회(Geological Society of America)가 발표한 성명에서 “해안 지역 사회의 안전은 정확한 예측에 달려 있다”고 말했다. “바닥이 단단한 암석인지 부드러운 퇴적물인지 아는 것은 미래의 해수면 변화에 대한 예측을 향상시키는 데 필수적입니다.”
부드러운 퇴적물이 얼음 손실을 가속화하는 이유는 무엇입니까?
빙상은 위에서 아래로 녹는 것이 아닙니다. 그들은 또한 자신의 무게에 따라 바깥쪽으로 흐릅니다. 얼음 바닥이 부드럽거나 물이 풍부한 퇴적물 위에 놓여 있으면 마찰이 줄어들고 빙하가 바다를 향해 더 빠르게 이동할 수 있습니다. 이 연구는 그린란드의 일부 지역에서 얼음 이동이 기온보다 바닥 온도에 의해 더 많이 제어될 수 있음을 보여줍니다. 녹은 물이 이러한 연약한 층에 도달하면 약간의 표면 가열도 바닥에 변화를 일으킬 수 있습니다.따뜻한 기간 동안 녹은 물은 물랭이라고 불리는 수직 통로를 통해 배수되어 물이 빙상 바로 아래에 도달할 수 있습니다. 그 물은 표면의 압력을 증가시켜 마찰을 더욱 줄이고 얼음의 흐름을 가속화합니다.
안정적으로 보이는 영역은 결국 안정적이지 않을 수도 있습니다.
이번 연구에서 보여주는 가장 중요한 것 중 하나는 안정적이라고 생각되었던 그린란드의 일부가 예상보다 더 취약할 수 있다는 것입니다. 위성 사진을 보면 이 지역의 표면에는 큰 변화가 없는 것처럼 보입니다. 그러나 지진 데이터에 따르면 특정 온도 수준에 도달하면 조건이 가속 운동을 허용할 수 있음을 시사합니다.연구원들은 그린란드의 지하 표면이 짧은 거리에 걸쳐 변화한다고 말합니다. 단단한 암석 위에 있는 빙하는 불과 몇 킬로미터 떨어져 있고 부드러운 퇴적물 위에 있는 빙하와는 매우 다른 기능을 할 수 있습니다. 이 패치워크 기반은 예측을 어렵게 만들고 온도가 상승함에 따라 일부 빙하는 빨리 녹고 다른 빙하는 더 오래 녹는 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다.Phys.org가 발표한 결과 요약에 따르면 이러한 숨겨진 퇴적물은 그린란드의 얼음을 “이전에 생각했던 것보다 온난화에 더 민감하게” 만들 수 있다고 합니다.
미래 해수면 상승 모델 개선
연구팀은 기존 빙상 모델이 기본 조건에 대한 정보가 부족한 경우가 많다는 점을 강조합니다. 지진 데이터를 추가하면 그린란드가 미래 온난화에 어떻게 반응할지 예측하는 것이 훨씬 쉬워질 수 있습니다.과학자들은 이제 지진 데이터를 빙상 아래 땅의 모양을 매핑하는 BedMachine과 위성의 얼음 속도 데이터와 같은 고해상도 바닥 지형 모델과 결합하려고 시도하고 있습니다. 이러한 데이터세트를 종합하면 얼음이 어떻게 움직이는지, 어디가 부서질 가능성이 가장 높은지 더 잘 알 수 있습니다.
이번 발견이 그린란드 너머에 중요한 이유는 무엇입니까?
이 연구는 그린란드에 초점을 맞추었지만 그 의미는 남극 대륙과 같은 얼음으로 덮인 다른 지역에도 적용됩니다. 전 세계에는 과학자들이 아직 완전히 이해하지 못하는 복잡한 땅 위에 건설된 빙상이 많이 있습니다. 부드러운 퇴적물이 우리가 생각하는 것보다 더 흔하다면, 전 세계적으로 해수면이 얼마나 상승할 것인지에 대한 추정치를 변경해야 할 수도 있습니다.연구원들은 더 나은 지하 매핑이 과학과 실제 생활 모두에 중요하다고 말합니다. 해안 계획, 인프라 투자 및 기후 적응 전략은 모두 미래 해수면의 정확한 예측에 달려 있습니다.Yang과 그의 팀은 얼음이 얼마나 빨리 녹을 수 있는지 이해하려면 얼음 아래에 무엇이 있는지 아는 것이 중요하다고 말합니다.