북극 동시베리아해 해류 변동 원인 찾았다…염분·대기 영향 확인

극지연구소 북극해 연구팀이 아라온호 동시베리아해에서 현장 관측 활동을 진행했다. 극지연구소 제공.

북극 동시베리아해 해류 변동을 좌우하는 핵심 요인이 여름철 유입되는 담수와 염분 변화라는 사실이 규명됐다. 대기 순환의 영향도 확인돼 북극해 열과 담수 이동·해빙 분포 변화 등을 예측·이해하는 데 활용될 것으로 기대된다.

극지연구소는 북극해 연구팀이 3년 간의 동시베리아해 관련 자료를 분석해 해류 변동 원인을 규명했다고 4일 밝혔다. 연구결과는 네이처 파트너 저널 '기후와 대기과학'에 지난 4월 게재됐다.

동시베리아해는 태평양 바닷물과 시베리아 강물이 만나 북극해로 퍼져 나가는 주요 통로다. 동시베리아해역의 해류·수온·염분 변화는 북극해 환경을 이해하는 데 중요한 정보를 제공하지만 러시아 연안에 위치해 연구가 부족하다.

연구팀은 2021년부터 2023년 사이 동시베리아해에서 수집한 해류 관측·위성·장기 해양 재현 자료를 종합 분석해 해류 흐름을 분석했다.

북극 동시베리아해와 태평양 인접 해역의 해류 모식도(위). 동시베리아해 연안 단면에서의 해수면 경사와 염분, 해류를 비교할 수 있다(아래).극지연구소 제공.

분석 결과 여름철(7~9월) 연안과 외해에서 서로 반대 방향의 흐름이 나타났다. 연안에서는 바람의 영향으로 해류가 서쪽으로 흐르는 반면 대륙붕 바깥 외해에서는 담수 유입의 영향으로 동쪽 방향 흐름이 강해졌다.

연구팀은 여름철 시베리아 강에서 유입된 많은 양의 담수가 표층 해수 염분을 낮추고 연안 해수면을 높여 발생한 현상이라고 해석했다. 연안과 외해 사이에 형성된 해수면 경사가 동쪽 방향 해류를 강화했다. 기존에 알려진 바람의 영향 외에도 담수 유입에 따른 염분 변화가 해류를 움직이는 중요한 요인임이 드러난 것이다.

극지연구소 제공.

연구팀은 시베리아와 알래스카 사이 기압 배치도 해류 변화와 관련이 있다는 사실을 발견했다. 두 지역 사이 기압 차가 북극해 안쪽으로 유입되는 따뜻한 태평양 바닷물 유입량에 영향을 미쳤다. 기압 배치가 실제 태평양 바닷물 유입보다 약 3개월 앞서 나타나 북극해 관련 환경 변화를 예측하는 지표로 활용될 가능성을 제시했다.

박태욱 책임연구원은 "해류는 북극해 열과 담수 이동·해빙분포·영양염 순환에 영향을 미치는 기본 흐름"이라며 "기후변화에 가장 민감한 북극해 환경 변화를 이해하고 예측하는 데 중요한 기초 자료를 확보했다"고 말했다.

<참고 자료>
doi.org/10.1038/s41612-026-01393-w

[문혜원 기자 moony@donga.com]