여러분 영화 “투모로우”를 보셨나요? 투모로우는 2004년 발표된 영화로 지구온난화로 인해 급격한 빙하기가 찾아오게 되는 재난 영화입니다. 이 영화는 지금부터 설명할 영거 드라이아스에서 많은 아이디어를 얻었다고 합니다. 13,000년 전 지구에 닥쳐온 재난, 영거 드라이아스를 알아보겠습니다.
영거 드라이아스?
영거 드라이아스에 대해서 살펴보기에 앞서 왜 이러한 이름이 붙여졌는지 알아보도록 하겠습니다. 드라이아스의 영문 명칭은 Dryas로, 고위도 지역이나 고산지역의 추운 기후에서 잘 자라는 담자리꽃의 이름이라고 합니다. 이 꽃은 추운 기후에서 잘 자라니까 지구가 추워지게 된다면 번성하게 될 것입니다. 그렇기 때문에 우리는 이 시기를 영거 드라이아스라고 하고 있습니다.
이렇게 지구가 생겨나고 지금의 지구가 될 때까지 수십억년 동안 계속해서 기후가 변화했습니다. 과거에서는 이렇게 기후가 변화할 때 온화한 기후도 있었으며 빙하기처럼 얼어붙는 추위가 도래할 때도 있었습니다. 수많은 기후 변동들 중 13,000년 전 일어났던 지구 전체가 냉각되었던 시기가 바로 영거 드라이아스인 것입니다.
어떻게 냉각이 시작되었을까
과학자들은 왜 이러한 시기가 갑자기 나타났는지 알고 싶어했습니다. 소행성이나 혜성이 충돌했다. 당시 지구자기장에 급격한 변화가 있었다. 화산이 폭발했다 등 수많은 가설들이 있습니다. 각 가설들을 간단하게 알아보도록 하겠습니다.
먼저 소행성이 충돌했다는 가설에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 미국 다트머스대학의 연구지는 펜실베니아와 뉴저지주의 영거 드라이아스기 지층에서 발견된 다양한 소구체나 광물들의 특성이 캐나다 퀘벡 남부 지역의 암석 성분과 동일한 것으로 밝혀냈습니다. 즉 이러한 영거 드라이아스기의 원인이 퀘벡에 소행성이 떨어졌고, 이로 인해 펜실베니아, 뉴저지까지 영향을 준 것으로 분석하고 있습니다. 여기서 소구체란 충돌로 인해서 암석이 튕겨져 나가는데 이러한 튕겨져 나간 녹은 암석의 결정체를 소구체라고 하고 있습니다.
다음 가설은 바로 빙하가 녹게 되면서 해수에 담수가 유입되고 이로 인해 심층순환이 멈춰져서 지구의 기온이 급격하게 낮아졌다는 가설입니다. 이 가설은 고전적인 가설입니다. 이 기사에서는 이 가설을 중점적으로 설명하도록 하겠습니다. 먼저 아래 그래프는 해수면의 변화를 나타낸 그래프입니다. 그래프를 보면 해수면이 13000년을 기점으로 급격하게 상승하는 것을 알 수 있습니다. 이런 추세를 통해 과학자들은 담수가 급격하게 유입되었다고 생각하였고, 이러한 담수의 유입원은 북미대륙으로 추정하고 있습니다. 온화한 기후가 지속되면서 북미대륙의 빙하가 녹게 되었고, 이로 인해서 거대한 호수가 대륙에 형성되었습니다. 그런데 이 호수가 바다로 들어가지 않도록 막아주던 일종의 둑이었던 빙하가 무너져 내리면서 담수가 급격하게 유입된 것입니다.
그렇다면 단순한 해수면의 상승이 왜 빙하기를 초래할까요? 이에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 먼저 담수가 많아지게 된다면 바다의 염분은 낮아지게 될 것입니다. 커피에 얼음을 놓고 얼음이 녹을 때까지 기다리게 되면 커피 맛이 맹물이 되는 것처럼 바다의 염분 또한 담수가 유입되면 낮아지게 됩니다. 이렇게 염분이 낮아지게 되면 해수의 밀도 또한 낮아지게 됩니다. 밀도가 낮아지게 되면 이제 심층 순환에 문제가 생기게 됩니다.
심층 순환
심층순환은 다른 말로 열염순환이라고 합니다. 열염순환이란 말 그대로 밀도차에 의해서 일어나는 해류의 순환인데, 열을 수송해서 남북간의 열의 불균형을 해소시켜주는 해류의 순환입니다. 이러한 심층순환이 시작되는 곳이 있습니다. 바로 그린란드 지역, 북아메리카의 동부지역인데요, 이 지역의 바닷물은 염분이 매우 높습니다. 그렇기 때문에 주변의 다른 해수보다 밀도가 높아 계속해서 가라앉게 되고, 이 해수가 결국 심층 순환의 시작이 됩니다.
다시 영거 드라이아스로 넘어가보도록 하겠습니다. 영거 드라이아스가 일어나기 전, 북미대륙으로부터 바다에 담수가 유입되기 시작했습니다. 이는 북아메리카 동부지역에 유입이되기 시작하였고, 해수의 밀도를 낮추게 됩니다. 해수의 밀도가 낮아지게 된다면 더 이상 이곳에서는 해수가 가라앉지 못하게 됩니다. 이렇게 해수가 가라앉지 못하게 되면서 심층순환은 일어날 수 없게 되고, 해류의 거대한 순환이었던 심층 순환이 멈추게 됩니다.
심층순환이 멈추게 되면서 열을 고르게 분배할 수 없게 되자 점점 지구의 기온은 떨어지게 됩니다. 냉각기가 진행되기 시작한 것입니다. 이렇게 심층 순환의 정지가 영거 드라이아스의 한 가지 고전적인 가설입니다.
심층 순환과 기후 변화와의 관계
이렇게 심층순환은 우리의 기후에 막대한 영향을 끼치고 있습니다. 하지만 지금의 심층순환은 지구온난화로 인해서 점점 약해지고 있습니다. 기온이 상승하게 되면서 빙하가 녹기 시작했고, 이로 인해 염분이 낮아지고, 밀도가 낮아져 심층 순환은 약화됩니다. 심층순환의 약화는 결국 저위도에 집중된 열을 해소시키지 못할 것이고, 이는 더 큰 피해를 낳게 될 수 있을 것 입니다. 심층 순환이 멈춰버렸던 드라이아스 냉각기가 다시 나타나게 내버려두실 것인가요? 영화 투모로우속의 재난은 더 이상 상상이 아닌 현실이 되버릴 수 있습니다.
보다 자세한 내용에 대해서 알고 싶다면 아래 영상을 참고하시길 바랍니다. 아래 영상은 2020년 인류가 멸망할 수 있는 10가지 시나리오 중 해류의 순환에 대해서 설명한 영상입니다. 지금까지 영거 드라이아스기와 심층 순환에 대해서 알아보았습니다. 감사합니다.
김승우│Physics & Earth Sci│지식더하기
참고자료
[1] https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogd=silvino111
[2] https://en.wikipedia.org/Younger_Dryas_impact_hypothesis
첨부 이미지 출처
[1] https://www.huffingtonpost.kr/2015/09/08/story_n_8101816.html
[2] 구글 검색
[3] 구글 검색
[4] https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%97%B4%EC%97%BC%EC%88%9C%ED%99%98
첨부 동영상 출처
[1] https://www.youtube.com/watch?v=0G4dA4SSc68
