미국 오리건대 연구진이 미 알래스카주(州) 주도인 주노 남쪽 해안에 있는 르콩트 빙하의 해저 부분을 음파탐지 기술을 사용한 새로운 조사 방식으로 연구한 결과 예상 밖으로 녹는 비율(용융률)이 높은 것으로 나타났다고 밝혔다.
연구를 이끈 해양학자 데이브 서덜랜드 교수와 그 동료 연구원들은 르콩트 빙하의 해저 경계면의 변화를 지도로 작성하기 위해 2016년 8월 중 6회, 2017년 5월 중 5회에 걸쳐 어선 한 척에 탑재된 다중빔음향측심기를 사용했다.
이들 연구자는 또 빙하가 녹은 물인 융빙수의 유출에 의한 주변 환경 변화를 예측하기 위해 그 온도와 염도 그리고 유속에 관한 자료를 수집했다.
이를 통해 연구진은 두 계절 사이의 융빙 변화를 살필 수 있었다.
이에 대해 연구에 참여한 해양학자 레베카 잭슨 교수는 “우리는 르콩트 빙하 주변 해양 환경과 융빙 속도를 측정했으며 그 측정치가 예측했던 자료와 관련이 없다는 것을 알 수 있었다”면서 “이는 용융률이 현저하게 높으며 때로는 기존 이론의 예측보다 100배 높은 것까지 보여준다”고 말했다.
빙하의 용융률은 두 시점 모두 높았지만, 봄에서 여름으로 변할 때 특히 증가했다고 연구진은 보고했다.
이번에 활용한 음파탐지 기술의 장점은 바다에서 끝나는 수직면의 빙하를 분석할 수 있다는 점인데 대륙과 이어진 빙붕을 통해 빙하 경계면에 직접 도달해야 하는 기존 기술로는 연구할 수 없다.
서덜랜드 교수는 “이런 식으로 빙하에 접근할 수 있는 수단은 없다”면서 “조수빙하는 항상 분리(calving)되고 매우 빨리 이동해 배를 타고 가까이 다가가기에도 위험하다”고 설명했다.
게다가 해저 빙하의 용융에 관한 기존 연구는 빙하 근처 상태를 측정하고 나서 이를 가지고 직접 테스트해 본 적이 없는 기존 이론에 근거해 용융률을 예측하는 것이었다.
잭슨 교수는 “이 이론은 빙하 연구 분야에서 널리 쓰여왔다”면서 “이론은 빙하 모형에서 바다가 1~2도 정도 따뜻해지면 빙하는 어떻게 반응하는가와 같은 과제를 연구하는 데 쓰인다”고 말했다.
연구진에 따르면, 기존 이론적인 예측이 빙하 용융 속도를 과소평가했던 이유는 빙하 용융의 한 형태를 크게 간과했기 때문이다.
해수면에 떠 있는 대량의 융빙수에서 전형적으로 유출로 이어지는 용융에 초점이 맞춰진 기존 모형은 빙하 밑으로 방류된다. 그 양은 빙하 표면에 저항해 속도를 높이고 양을 늘려 빙하가 천천히 주변 해수로 퍼지기 전 빙하의 침식을 돕는다.
하지만 이렇게 유출된 대량의 융빙수는 전형적으로 빙하 표면의 작은 부분에만 영향을 끼친다고 서덜랜드 교수는 주장했다.
반면 주변의 용융은 전통적으로 그 속도가 10분의 1에서 100분의 1로 낮아서 중요하지 않다고 생각돼 왔지만, 실제로는 빙하 표면 전체에 작용한다는 것이다.
잭슨 교수에 따르면, 음파탐지 기술에 기반을 둬 측정하는 접근 방식은 미래에 다른 빙하에도 적용할 수 있으며 미래의 해수면 상승을 더욱 정확하게 예측할 수 있다.
서덜랜드 교수는 “미래의 해수면 상승은 주로 이런 대륙 빙하에 얼마나 많은 얼음을 보존하는가에 따라 결정된다. 바다와 얼음의 경계면은 얼음이 얼마나 빨리 사라지는지를 제어하는 곳이므로 우리는 이 부분에 초점을 맞춘다”면서 “모형화를 개선하려면 용융되는 위치와 관련한 피드백에 대해 더 많이 알아야 한다”고 말했다.
자세한 연구 결과는 세계적 학술지 ‘사이언스’ 최신호(26일자)에 실렸다.
윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr