[표지로 읽는 과학]북극해는 한때 담수로 차 있었다

네이처 제공.

국제학술지 네이처는 3일(현지시간) 아이슬란드의 보물로 불리는 요쿨살론 빙하와 다이아몬드 비치를 표지로 장식했다. 최근 빙하기 시기에는 북극해의 대부분이 빙붕으로 덮여 있는 것으로 여겨졌지만 과학자들은 명확한 증거를 파악하기는 어려웠다. 

월터 가이버트 독일 헬름홀츠연구회의 알프레드와그너연구소 극지 및 해양연구센터 연구원 연구팀은 최근 빙하기에 북극해와 인접한 북유럽해가 대부분 담수로 채워져 있었고 두꺼운 빙붕으로 덮여 있었던 증거를 찾아내고 연구결과를 네이처에 이날 발표했다. 

연구진은 해양 퇴적물 중심부에서 토륨-230을 분석했다. 토륨-230은 바닷물에서 우라늄이 붕괴될 때 만들어지는 원소다. 해양 퇴적물에 축적될 수 있으며 해양 퇴적물 중심부의 깊이를 바탕으로 생성 시기와 염도 수준을 알아내는 데 도움을 준다. 

분석 결과 토륨-230은 북극해와 북유럽해의 중심부 여러 층에서 발견되지 않았다. 이는 바닷물이 존재하지 않았다는 의미로 해석된다. 

연구팀은 빙붕이 댐의 역할을 하며 대서양과 북극해·북유럽해의 수역을 분리하고 7만~6만2000년 전과 15만~13만1000년 전 두 기간에 걸쳐 이 지역을 담수로 채운 것으로 분석된다고 설명했다. 북극해와 인접한 북유럽해는 최근 두 번의 빙하기 동안 간헐적으로 바닷물이 아닌 담수로 채워졌고 두꺼운 빙붕으로 덮여 있었다는 증거를 찾은 셈이다. 

이번 연구는 고대 담수의 양과 해수면의 경계를 재해석하는 데 도움을 줄 전망이다. 또 과거 북극의 기후와 환경을 이해하면 미래에 일어날 변화를 예측하는 데 도움이 된다는 점에서 의미가 있다.  

북극해 대부분이 빙붕으로 덮여 있었을 것이라는 가설을 입증하는 데는 그동안 어려움이 있었다. 빙붕의 증거는 북극 해양 퇴적물 중심부에서 찾을 수 있는데 퇴적물 중심부의 샘플을 확보하고 특성을 분석하는 데 어려움이 있었기 때문이다. 

연구진은 “담수가 존재했을 때 빙붕이 북유럽해로 확장돼 대서양의 염수가 유입되는 것을 막았을 것”이라며 “북극해와 북유럽해 등 해수면 상승을 비롯해 이 지역의 극적인 변화 등과 관련된 연구에 도움을 줄 것”이라고 밝혔다. 

[김민수 기자 reborn@donga.com]