국내 연구팀이 지구온난화로 인해 따뜻해진 바닷물이 남극의 빙붕(거대한 얼음덩어리) 하부를 녹이는 ‘소용돌이 기작’을 밝혀내고 연구 결과를 국제학술지에 게재했다.
해양수산부와 극지연구소는 6일 “여름철 남극 해안가에서 발생하는 소용돌이가 바다 표층의 따뜻한 물을 빙붕 아랫부분으로 흘려보내는 과정을 세계 최초로 발견했다”고 밝혔다.
빙붕은 남극대륙 위에 놓인 빙하에서 이어져 바다에 떠 있는 200∼900ｍ 두께의 거대한 얼음덩어리로, 그간 바다 표면의 따뜻한 물이 어떻게 수백ｍ 두께의 빙붕 아래로 흘러들어 가는지는 구체적으로 밝혀진 바 없었다. 해수부는 “빙붕은 빙하가 바다에 빠지는 것을 막는 역할을 한다”며 “육지에 놓인 빙하가 바다로 들어가면 그 규모만큼 해수면을 끌어올리기 때문에, 빙붕의 붕괴는 해수면 변화의 주요 요소”라고 설명했다.
연구팀은 2019년 쇄빙연구선 아라온호로 난센 빙붕에 접근한 뒤 무인 수중글라이더를 활용해 육안으로 파악하기 어려운 바닷속을 관측하고, 넓은 지역을 돌아다니면서 수온·염도·산소포화도 등의 정보를 수집했다. 이를 토대로 바닷물의 방향과 속도 등을 분석한 결과, 시계방향으로 회전하는 직경 10㎞의 소용돌이가 표면의 따뜻한 바닷물을 빙붕 하부로 전달하는 과정이 확인됐다. 해수부는 “그간 따뜻한 표층의 바닷물이 빙붕 하부로 전달됐을 것이라는 추정은 있었으나 그 과정이 관측되거나 규명된 것은 이번이 세계 최초”라고 전했다.
연구팀에 따르면 난센 빙붕 앞 소용돌이는 남반구의 여름철에만 일시적으로 나타나는 자연 현상으로, 남극 내륙에서 바다로 부는 바람(대륙 활강풍)과 해안을 따라 흐르는 연안류, 빙붕 아래서 빙하가 녹아 뿜어져 나오는 물인 융빙수 등이 복합적으로 상호 작용하면서 형성된다. 연구팀은 이 소용돌이가 차가운 중층수를 위로 끌어올리는 동시에 표층의 따뜻한 바닷물을 아래로 끌어내려 빙붕이 녹는 속도를 가속화한다고 설명했다.
이번 연구 결과는 극지연구소 이원상 박사 주도의 국제 공동 연구팀이 2019년부터 해수부 연구개발(R&D) 사업을 통해 남극 빙붕이 녹는 원인에 대한 연구를 진행한 끝에 이뤄낸 성과다. 연구팀에는 경북대와 미국 캘리포니아 대학교·컬럼비아 대학교, 뉴질랜드 오클랜드 대학교 등도 함께 참여하고 있다.
해수부는 “이번 연구는 소용돌이의 존재를 파악함으로써 앞으로 빙하가 녹는 속도를 더 정확히 예측할 수 있게 됐다는 데 의미가 있다”고 강조했다. 연구팀은 남극에서도 기후변화에 가장 취약한 곳인 서남극 스웨이트 빙하에서도 이 같은 소용돌이 현상이 있을 것으로 보고 2023년 말부터 현장 탐사를 진행하기로 했다.
이번 연구 결과는 국제학술지 ‘커뮤니케이션스 지구와 환경’ 6월호에 게재됐다. 해당 호에는 ‘바다가 남극을 녹이는 과정’에 대해 극지연구소의 연구 결과와 더불어 일본과 벨기에의 연구 결과까지 논문 3편이 동시에 실렸다.