남극해 ‘짠물’ 생성 과정, 첫 정밀 관측 성공

극지연구소

극지연구소 연구팀이 남극 테라노바만에 고염대륙붕수 관측 장비를 설치한 위치(노란색 원). 극지연구소 제공.

남극 바다에서 짠물이 만들어지는 과정이 세계 최초로 정밀 관측됐다. 짠물은 바다 순환의 핵심인 ‘남극저층수’를 움직이는 마중물 같은 존재인 것으로 확인됐다. 

극지연구소는 이원상 극지연구소 책임연구원과 경북대, 미국 컬럼비아대, 뉴질랜드 국립수문대기연구소 국제 공동연구팀이 약 1년간 고염대륙붕수의 형성과 움직임을 추적했다고 18일 밝혔다. 

고염대륙붕수는 남극 해안가에서 얼음이 생성될 때 배출되는 염분이 가라앉으면서 염도가 높아진 바닷물을 의미한다. 대륙붕을 따라 이동하기 때문에 이 같은 이름이 붙었다. 

고염대륙붕수가 주변 바닷물과 섞이면 남극저층수가 형성된다. 지구에서 가장 차갑고 무거운 바닷물로 수심 4000m 이하에서 대양으로 퍼진다. 대기 중의 탄소를 심해로 격리시켜 기후 변화를 늦추는 역할을 한다. 

남극 바다를 장기간 관측할 땐 일반적으로 빙산을 피하기 위해 수심 400m 아래에 장비들을 설치한다. 연구팀은 고염대륙붕수 생성 과정을 확인하기 위해 도전적으로 수심 47~360m 구간에 관측망을 구성해 1년간 모니터링에 성공했다. 

연구팀의 관측 결과 2017년 고염대륙붕수의 평균 수송량은 0.4 Sv(스베드럽)이었다. 스베드럽은 해양학에서 물의 이동 정도를 나타내는 단위인데 1Sv는 1초에 100만㎥의 해류가 움직인다는 의미로 아마존강 수송량의 5배에 달한다. 

연구팀은 관측 결과와 인공위성에서 얻은 바다 얼음의 면적 변화를 분석해 남극 테라노바만에서 고염대륙붕수가 생성된 양을 측정했다. 그 결과 10년간(2012~2021년) 2배 이상 늘어났다는 점이 확인됐다. 2015년부터 생성률이 지속적으로 증가했다. 

이원상 책임연구원은 “이번 연구로 최근 10년간 고염대륙붕수의 장기 변동성과 남극저층수 변동에 관한 이해를 높일 수 있었다”며 “전 지구 해양 순환과 해수면 상승 예측 연구에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 말했다. 연구 내용은 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 16일 게재됐다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]