안녕하세요? 이번에 빙하기를 배경으로 한 영화에서 나무늘보 역할로 온갖 액션 연기를 소화한 시드입니다~! 이번 영화에서 생긴 에피소드요? 물론 있지요. 촬영을 마치고 동료 연기자인 매머드와 함께 빙하기가 오면 좋겠다는 이야기를 하고 있었어요.

세트였지만 하얀 눈이 사방에 덮여 있으니 아주 신나더라고요. 그런데 갑자기 검치 호랑이 디에고가 끼어들어 온난화 때문에 난리인 마당에 무슨 빙하기가 오냐고 핀잔을 주는 거예요. 흠…, 그러고 보니 알쏭달쏭하네요. 여러분, 정말 미래에 빙하기가 올까요? 안 올까요?

더워지는 지구 VS 추워지는 지구

"빙하기가 왔으면 좋겠다는 시드의 말은 말 그대로 꿈일 뿐이야. 유라시아 대륙 동쪽에 있는 대한민국에 가 봤나? 안 가봤으면 말을 말아~. 어찌나 더운지 대기가 불안정해서 비가 갑자기 물폭탄처럼 쏟아지곤 한다구. 이게 다 지구 온난화 때문에 생기는 이상한 기후 현상이지. 이런 현상은 전세계적으로 문제가 되고 있어. 아래 뉴스들을 봐. 지구에 다시 빙하기가 찾아올 거라는 건 도저히 상상할 수도 없을걸? 앗! 뜨거워!"

빙하가 녹고 있다!

최근 미군 당국은 지난 10년 동안 정찰위성으로 촬영한 사진 1000점을 공개했다. 이 사진들은 지구 온난화로 북극 빙하가 얼마나 줄어들었는지를 보여 주고 있다. 위의 사진은 2006년 7월(왼쪽)과 2007년 7월(오른쪽)에 알래스카 주 배로시 항구를 찍은 것으로, 빙하로 뒤덮였던 항구 앞바다가 1년 뒤에는 빙하가 모두 사라져 검게 나타나 있다. 위성사진을 분석해 보니 1년 만에 100만㎢의 빙하가 사라진 것으로 드러났다.

해수면이 올라간다!

유엔 정부간 기후변화위원회(IPCC)는 지구 온난화 4차 보고서에서 2100년까지 해수면이 19~59㎝ 올라갈 것이라고 발표했다. 나아가 멕시코의 지구과학자 폴 블랜천은 지난 4월 ‘네이처’에 발표한 연구에서 앞으로 100년 안에 바닷물이 3m까지 솟구칠 수 있다고 주장했다. 이처럼 세계 과학자들은 지구온난화로 21세기 말까지 해수면이 높아진다는 데 대부분 동의하고 있다.

해수면이 높아지면 인류에 어떤 영향을 미칠까? 네덜란드와 방글라데시가 잠기고 뉴욕과 런던, 시드니, 도쿄의 도로가 물에 잠길 것이다. 실제로 태평양의 섬나라 투발루(왼쪽 사진)는 해수면이 상승하면서 사람들이 사는 마을 앞까지 물에 잠기는 아슬아슬한 상황이다.

"쯧쯧, 단순하긴~! 지구 온난화가 진행 중이라고 해서 앞으로도 쭉~ 그럴 거라고 단정할 순 없어. 지구는 자그마치 약 45억 년 동안 따뜻하다 추워지기를 반복해 왔거든. 그러니 지금 기온이 오르더라도 언젠가는 다시 추워질 수도 있다는 말씀! 그나저나 디에고, 너 빙하기가 뭔지 제대로 알고나 있는 거야? 지금부터 내가 얘기해 줄 테니 잘 들어보라고!"

1만 8000년 전 지구

도대체 빙하기가 뭐야?

빙하기는 지구가 지나온 45억 년이나 되는 시간 중에서 상대적으로 추웠던 기간을 말해. 과학자들은 빙하기와 빙기를 구분하는데, 일반적으로 수천만 년에 이르는 빙하시대 전체를 빙하기라고 해. 빙하기에는 극지방을 중심으로 빙하가 얼어 있어. 기온이 내려가 빙하 면적이 커지는 빙기와, 기온이 올라가 빙하의 면적이 줄어드는 간빙기가 번갈아 온단다.

지구 역사 전체로 볼 때 큰 빙하시대는 다섯 차례가 있었어. 그 중 약 6억년 전의 빙하시대는 ‘눈덩이 지구’라고 불릴 정도로 혹독했지. 열대지방도 빙하로 뒤덮이고 바다에는 두꺼운 얼음이 얼 정도였어.

이처럼 한때 엄청났던 빙하는 어떻게 다시 녹을 수 있었을까? 가장 큰 이유는 큰 화산 활동으로 이산화탄소 등의 온실기체가 늘어났기 때문이야. 이산화탄소 농도는 한 번 높아지면 다시 내려갈 때까지 기온을 50℃까지 높이기도 하거든. 그래서 중생대 백악기에는 남극에도 거대한 공룡이나 아열대성 식물이 살았을 정도로 따뜻했단다.

가장 마지막 빙하시대는 약 250만 년 전에 시작되었어. 우리가 흔히 빙하시대라고 부르는 때가 바로 이 때야. 이 때부터 일정한 주기를 가지고 빙기와 간빙기가 반복되고 있기 때문이야.

약 1만 8000년 전 빙하로 뒤덮인 지구

마지막으로 있었던 가장 큰 빙기는 지금으로부터 약 1만 8,000년 전에 있었다. 이 때 연평균 기온은 지금보다 약 10℃ 낮았는데, 그 정도는 지역에 따라 차이가 있었다. 가령 극지방은 지금보다 20℃ 낮았지만 적도로 갈수록 그 차이는 줄어 지금보다 3℃ 정도 낮았다. 이 시기에는 그린란드, 스칸디나비아반도 등의 북유럽을 비롯해 캐나다와 미국 북부까지 얼음이 덮여 있었다. 또한 아시아, 남아메리카, 오스트레일리아, 뉴질랜드는 고산지대가 얼음으로 덮여 있었다. 그러나 이 얼음과 눈은 1만 5000년 전부터 녹으면서 지금은 남극대륙, 그린란드, 히말라야와 안데스에만 남아 있다.

지금은 빙하시대!

45억 년이라는 긴 시간에서 보면 빙하기는 아주 일시적인 현상이었어. 그렇다면 지금은 어떤 시기일까?

인류는 현재 250만 년 전인 신생대 제4기부터 진행된 다섯 번째 빙하시대에 살고 있어. 지금이 빙하시대라면 꽁꽁 얼어야 하는 거 아니냐고? 아까 말했잖아. 빙하시대는 추운 빙기와 온난한 간빙기가 번갈아가며 온다고~. 그러니 지금은 기후가 따뜻한 간빙기인 거야.

실제로 지구 곳곳에는 빙기에 빙하가 발달했던 흔적이 남아 있어. 가장 크게 발달한 빙하는 바로 남극 대륙을 덮고 있는 두꺼운 빙하야. 사람들은 남극과 북극에 얼음이 있는 걸 당연하게 생각할지도 모르지만, 놀랍게도 지금처럼 양 극지방에 얼음이 있었던 적은 드물었단다. 전세계 빙하의 85%가 남극대륙을 덮고 있어 그 안의 땅은 잘 보이지도 않지. 이 빙하가 녹으면 지구의 모든 강과 호수를 합한 것보다 200배 많은 물이 된다고 해. 어마어마하지?

신생대 제4기의 빙하기에는 전 지구에 빙하가 커지면서 지금보다 해수면이 100m 정도 낮았다. 이 때문에 우리나라 서해는 중국 대륙과 이어진 거대한 육지였고 동해는 근처의 대한해협과 쓰가루해협, 소야해협, 타타르해협 등의 수심이 낮아져 근처에서 바닷물이 들어오지 못하는 호수의 모습이었다.

빙하가 많이 발달했던 고위도 지역에서도 빙기의 흔적을 찾을 수 있어. 캐나다 로키 산맥에서 쉽게 볼 수 있는 U자 모양의 계곡은 빙하가 이동하면서 주변을 깎아 놓은 거야. 노르웨이에 발달한 피오르는 이런 U자형 계곡에 바닷물이 들어오면서 생긴 지형이지. 또 빙하가 녹은 물이 주변 웅덩이에 고이면서 캐나다의 루이스 호수와 피에토 호수처럼 아름다운 장관을 만들어 내고 있어.

우리나라에서는 빙기의 흔적으로 차가운 물에 사는 열목어를 볼 수 있어. 빙기에는 빙하가 얼면서 지금보다 해수면이 100m 이상 낮았어. 그래서 서해와 중국 대륙이 이어져 있었는데, 이 때 살았던 열목어가 나중에 바다에 가로막히면서 우리나라에 남아 있게 되었단다.

다시 빙하기가 올까?

❶기후 변화의 주기로 알아보자

지금이 간빙기라면 다음 빙기는 언제 올까? 과학자들은 이 의문을 풀기 위해 빙기와 간빙기가 주기를 가지고 반복되는 까닭을 연구해 왔어.

지금까지 알려진 가장 믿을 만한 이론은 세르비아에서 태어난 밀란코비치라는 수학자가 정리한 것으로, 지구의 기후를 변하게 하는 세 가지의 천문학적인 주기가 있다는 설명이야. 최근까지 진행된 많은 연구에서 이 주기가 꽤 맞아 떨어지는 걸 확인할 수 있었단다.

이 주기에 의하면 현재 지구는 간빙기의 끝자락에 있어서 다시 빙기로 접어들었다고 봐야 해. 과거에 있었던 간빙기는 대부분 1만~1만 2,000년 동안 계속되었는데, 현재의 간빙기가 시작된 것이 벌써 1만 년 전이거든.

하지만 인간 활동으로 이상 기후가 나타나면서 지금이 정확히 어떤 시기라고 정의하기는 어려워졌어. 일부에선 지금 같은 온난화 속도라면 언제 끝날지 모르는 ‘초간빙기’가 올 거라고 말하기도 해.

밀란코비치의 세 가지 주기

깊은 바다의 퇴적물에 남아 있는 바다 생물의 잔해는 대부분 탄산칼슘 성분이다. 여기에는 당시 바닷물에 녹아 있는 산소가 포함되어 있는데, 그 양은 당시에 공기 중에 있던 산소의 양과 관련 있다. 그래서 탄산칼슘에 들어 있는 산소를 조사하면 과거의 기후를 짐작해 볼 수 있다. 실제로 과학자들이 바다 퇴적물을 조사한 결과 약 10만 년을 주기로 빙기와 간빙기가 반복된 것으로 나타났다. 이것은 밀란코비치 주기와도 맞아떨어진다.

다시 빙하기가 올까?

❷지구에 남은 흔적으로 알아보자

하지만 기후 변화가 일어난 원인을 주기만 가지고 설명하는 건 무리가 있어. 기후가 변했던 시기마다 커다란 화산 폭발이나 지각 변동과 같은 특별한 이유가 있을 수도 있거든. 그래서 요즘은 과거의 특정한 시기에 있었던 기후 변화가 왜 일어났는지를 알아 내는 데 집중하고 있어. 그래야만 미래의 기후도 예측할 수 있을 테니까.

과학자들이 많이 이용하는 방법으로는 기후의 역사가 담겨 있는 흔적에서 정보를 얻는 거야. 예를 들어 아주 오래 전부터 쌓인 빙하와 바다 퇴적물을 분석하면 과거의 기온이나 대기의 성분 등을 알 수 있어. 빙하에는 눈이 쌓였을 당시의 공기가 그대로 보존되어 있고, 바다 퇴적물에도 당시 기후에서 살았던 생물의 잔해 등이 섞여 있거든.

좀 더 가까운 과거를 자세히 알고 싶을 때는 나무와 산호처럼 오랫동안 자란 생물을 연구하기도 해. 기온이 온화하고 비가 많이 왔을 때 나이테 간격이 넓다는 걸 이용하면 나무가 자란 환경을 알 수 있지. 또 바다와 호수 퇴적물에 남아 있는 꽃가루도 중요한 단서야. 실제로 러시아의 연구팀이 시베리아의 호수 밑바닥을 조사해 보니, 온난한 기후에서 사는 식물의 꽃가루가 나왔어. 이걸 분석해서 12만 6000년 전의 간빙기에는 시베리아의 기온이 지금보다 4~10℃나 높았다는 걸 알 수 있었어.

아이스코어 분석

2002년에 유럽 남극빙하프로젝트에서 채취한 빙하 코어는 74만 년 전부터 쌓인 것으로, 길이가 3㎞나 된다.

연구팀은 이 빙하 퇴적물을 분석해 약 43만 년 전이 지금과 비슷한 기후 환경이었다는 걸 알아 냈다. 기온과 이산화탄소 농도, 지구의 공전궤도가 지금과 비슷한 간빙기였다는 것. 과거에 있었던 이 닮은꼴 간빙기는 2만 8000년 동안 계속되었는데, 지금의 간빙기가 1만 2000여 년째 계속되어 왔기 때문에 약 1만 5000년 이후에는 다시 빙하기가 찾아올 수 있을 것으로 내다보고 있다.

❶ 빙하 퇴적물을 수직으로 깊게 퍼 올린 것을 아이스코어라고 한다. 아이스코어는 눈이 내렸을 당시의 공기가 함께 얼어 있어 기후복원에 많이 쓰인다.
❷ 아이스코어에 화산재가 섞여 있는 경우도 있다. 먼 지역에서 화산 폭발이 있었다면 당시에 바람이 상당히 강했다는 걸 알 수 있다.
❸ 꽃가루를 통해 과거의 기후를 알아 내기도 한다. 단, 꽃가루가 그 지역이 아니라 다른 곳에서 바람을 타고 날라왔을 수도 있다는 걸 주의해야 한다.

미래의 기후는?

시드 덕분에 지구에서 빙기와 간빙기가 반복되고 있고 그 이유가 매우 다양하다는 걸 알 수 있었어. 그런데 이걸 어쩌나? 우린 지금 빙기보다 훨씬 가까운 미래에 닥칠 심각한 문제에 부딪혔어. 그건 바로 너무나 급격하게 진행되고 있는 온.난.화! 그러니 미래 기후가 궁금하다면 먼저 기후를 좌지우지하는 이산화탄소와 바다의 역할도 짚어 볼 필요가 있어.

알다시피 이산화탄소는 지구가 우주로 내보내는 열을 빠져 나가지 못하게 하는 온실기체야. 문제는 지금처럼 빠르게 이산화탄소의 양이 늘어난 적이 한 번도 없었다는 거야. 지구의 평균 기온은 지난 1만 년 동안 0.2℃가 올랐는데 불과 100년 만에 5배 정도인 0.74℃가 올랐으니 말이야. 이 때문에 빙하가 녹고 해수면이 상승하는 등 지구의 기후 조절 시스템에 커다란 변화가 감지되고 있어.
과학자들은 온난화로 인해 바닷물의 흐름이 변하는 것에 특히 주목하고 있어. 해류에는 밀도가 높아 바다 깊은 곳으로 흐르는 심층해류와, 밀도가 낮아 얕은 바다를 흐르는 표층해류가 있어. 이들 해류가 적도에서 극지방까지 돌면서 열을 운반하는 역할을 해서 지구의 열평형을 맞추고 있지. 그런데 기온이 오르면서 많은 양의 빙하가 녹으면, 바닷물의 밀도가 낮아져서 이 해류의 흐름이 끊길 수도 있다고 해. 그렇게 되면 북유럽과 북아메리카 지역에 열을 전달하던 멕시코 만류가 더 이상 흐르지 않으면서 이 지역에 빙기가 찾아올 수가 있어.

지구 온난화로 갑작스런 빙기가 온다?

빙하가 녹으면 적도에서 극지방으로 열에너지를 운반하는 해류가 변하면서 갑작스러운 빙기가 올 수도 있다는 주장이 제기되었다. 하지만 과학자들은 이것만으로 전지구적인 빙기가 올 가능성은 크지 않다고 보고 있다.

"이제 우리는, 빙하시대가 먼 옛날에 있었던 특별한 시기가 아니라는 걸 알았어. 현재를 지나 미래까지 이어지는 지구 기후변화의 일부분이라는 걸 말이야. 미래에 언젠가는 다시 빙기가 시작되겠지만 그 때까지의 과정이 더 중요한 문제라는 생각이 들어. 온난화로 인해 지금껏 겪어 보지 못한 극한 이상 기후를 경험하게 될지도 모르니까. 그러니 꼭 기억해야 해. 결국 기후에 영향을 주는 것도, 영향을 받는 것도 지구에 살고 있는 우리라는 걸 말이야!"

한눈에 이해가 쏙쏙 - 특집 용어 정리

빙기와 간빙기

빙하시대는 극지방과 고산지대에 늘 눈이 쌓여 있을 만큼 추운 시기를 말해요. 하지만 수천만 년에 이르는 빙하시대 동안에도 수만 년 간격으로 기온이 오르락내리락하기 때문에, 빙하시대를 빙기와 간빙기로 나누어 부르고 있어요. 기온이 내려가는 빙기에는 빙하의 면적이 커지고 눈도 두껍게 쌓이지만 기온이 올라 간빙기가 되면 빙하가 녹으면서 줄어들어요. 그래서 지금처럼 빙하가 녹는 때는 간빙기라고 볼 수 있답니다.

식물의 풍화작용

암석이 공기와 물, 또는 동물과 식물에 의해 토양으로 변해가는 걸 풍화작용이라고 해요. 풍화작용에는 물질의 성분이 변하는 화학적 풍화와, 물질의 성분은 그대로지만 상태가 변하는 물리적 풍화가 있어요. 식물은 이 두 가지 종류의 풍화작용을 모두 일으켜요. 식물의 뿌리가 바위틈으로 파고들면서 쪼개는 건 물리적 풍화이고, 뿌리에서 산성 물질이 나와서 광물을 녹이는 건 화학적 풍화랍니다.

해류

바닷물은 하나의 큰 덩어리로 움직이는 게 아니라 성질이 비슷한 물 덩어리로 나뉘어져 이동하는데, 이걸 해류라고 해요. 차갑고 염분이 높은 고 밀도의 해류는 깊은 바다로 가라앉아 천천히 이동하고, 그보다 따뜻하고 염분이 낮은 저밀도의 해류는 표면을 흐르지요. 이를 두고 각각 심층해류와 표층해류라고 불러요. 해류는 적도에서 극지방으로 열을 운반해요. 그래서 지구 전체가 열 평형을 이루게 하는 중요한 역할을 한답니다.

멕시코만류

해류가 열을 운반한다는 것을 보여 주는 대표적인 예가 멕시코 만에서 북대서양 쪽으로 흐르는 멕시코 만류예요. 멕시코 만류는 한 시간에 4백㎦의 바닷물을 이동시키며 6억 톤의 석탄 열량과 맞먹는 열을 운반하고 있어요. 북서쪽으로 흐르던 멕시코 만류는 툭 튀어나온 캐나다와 그린란드에 막혀서 동쪽으로 휘어지는데, 이 때문에 그 주변 국가를 따뜻하게 만들어요. 그래서 영국과 아일랜드는 비슷한 위도에 있는 캐나다에 비해서 따뜻한 거랍니다.

탄산칼슘

과거의 기후를 알기 위해 바다 밑의 퇴적물을 채취하면 그 안에는 옛날에 살았던 생물들의 잔해가 섞여 있어요. 사람에게 뼈가 있듯이 조개와 게 등의 단단한 부분이 오랜 세월이 지난 뒤에도 남아 있는 거지요. 그 주요 성분이 바로 탄산칼슘(CaCO₃)이랍니다. 탄산칼슘은 바닷물에 녹아 있던 이산화탄소와 산소, 칼슘이 만나서 만들어진 거예요. 그런데 대기와 바다는 서로 상호작용하기 때문에 바다에 이산화탄소가 많다는 건대기 중에도 이산화탄소가 많다는 걸 의미해요. 그래서 바다 퇴적물에 층층이 섞여 있는 탄산칼슘의 양으로 과거 이산화탄소의 양을 추측할 수가 있답니다.