[사이언스 데일리] 과학자들이 1억4500만년에서 6600만년 전의 백악기 동안 북극해의 기후변화를 재구성했다. 이 시기에 극지방에는 얼음이 없었고 해양의 평균기온은 섭씨 35도 정도였다. 새로운 연구에 따르면 극단적인 온실 기후로 유명한 이 지질학적 시기(백악기)의 중간에 매우 추운 시기가 한 번 있었다고 한다. 전지구적 냉각을 일으킨 원인은 무엇이었을까?

(2015년 5월 28일 사이언스 데일리 기사 번역)

정보출처: 프랑크푸르트 괴테 대학

1억4500만년에서 6600만년 전의 기간인 백악기는 지구의 역사 가운데 가장 따뜻한 시기 중 하나였다. 극지방에도 얼음이 없었고 해양의 평균기온은 섭씨 35도 정도였다. Credit: ⓒ dell / Fotolia

프랑크푸르트 괴테 대학과 젠켄베르크 생물다양성 및 기후연구 센터의 과학자들이 캐나다의 과학자들과 협력하여 1억4500만년에서 6600만년 전의 기간인 백악기 동안 북극해의 기후를 재구성했다. 연구팀의 결론에 의하면 극단적인 온실 기후로 유명한 이 지질학적 시기의 중간에 매우 추운 시기가 한 번 있었다고 한다. 논문은 전문학술지 지올로지 (Geology) 에 발표되었으며 미래의 기후 및 환경 변화에 대한 예측을 향상시키고 기후 변화에 미치는 인간의 영향을 더 잘 평가하는 데 도움을 주는 것이 연구의 목적 중 하나이다.

백악기는 대략 1억4500만년에서 6600만년 전의 시기로 지구의 역사에서 가장 따뜻한 시기 중 하나였다. 극지방에 얼음이 없었고 해양의 평균기온은 섭씨 35도까지 올라갔다. “전형적인 온실 기후였습니다. 어떤 이들은 ‘수퍼 온실’ 이라고 부르기도 하죠.” 괴테 대학과 젠켄베르크 생물다양성 및 기후 연구센터의 교수인 젠스 헤를레 박사의 말이다. “극지방에서 이 따뜻한 시기가 1억1200만년에서 1억1800만년 전, 약 600만년의 기간 동안 중단된 적이 있다는 증거를 찾아냈습니다.”

캐나다 오타와의 칼튼 대학의 동료인 클로디어 슈로더-애덤스 교수와 협력하여 프랑크푸르트의 고생물학자는 북극 피요르드 빙하와 액셀 하이베르크 섬의 로스트 해머 다이어피어 지역에서 5m 에서 10m 간격으로 시료를 채취했다. “시료를 채취하면서 글렌도나이트라고 불리는 것을 찾아냈습니다.” 헤를레의 이야기다. 글렌도나이트는 별 모양의 방해석 광물로 이카이트 (ikaite) 결정의 모양을 하고 있었다. “방해석에서 이카이트로 이른바 슈도모프(pseudomorph)가 형성된 것인데, 이카이트는 섭씨 8 도 이하에서만 안정되어 있고 그 이상의 온도에서는 방해석으로 변성됩니다.” 헤를레 교수가 설명하고는 덧붙인다. “따라서 퇴적학적 분석과 연대측정 결과를 통해 백악기 극지의 환경 조건에 대한 구체적인 증거를 얻어냈고 이 당시 북극해에서 상당히 긴 시간동안 간빙기(역주:백악기를 의미)가 중단되었다는 추정을 입증하게 된 것입니다.”

2011년과 2014년에 이루어진 두 차례의 북극 연구 답사를 통해 헤를레는 약 1700 개의 암석 시료를 프랑크푸르트로 가지고 돌아와 연구팀과 함께 지화학 및 고생물학적 방법을 이용해 분석했다. 하지만 극지방의 백악기 암석이 현재의 기후변화를 이해하는 데도 도움이 될 수 있을까? “물론입니다.” 헤를레 박사가 자세히 설명한다. “극지방은 특히 전지구적 기후 변동에 민감합니다. 지질학적 과거를 들여다 봄으로써 극단적인 온실 조건 하에서의 기후 변화 및 해양 순환의 동역학에 대한 근본적인 지식을 얻을 수 있습니다. 현재 사람이 초래한 기후 변화를 더 잘 평가할 수 있게 되기 위해서는 예를 들면 극단적인 온실 기후에서 어떤 프로세스들이 기후 변화에 큰 영향을 끼치는지를 이해해야만 합니다.” 백악기 중간의 추운 기간에 대해서 헤를레는 대서양이 열리면서 해양 순환 및 해양 생산성에 변화가 생겨 탄소가 퇴적물로 더 많이 쌓이게 되었기 때문이라고 가정하고 있다. 그 결과 대기권의 이산화탄소 농도가 떨어져 전지구적 냉각을 가져왔다.

프랑크푸르트의 과학자인 헤를레 박사가 백악기에 대해 얻은 새로운 자료는 이 시기의 대서양을 연구하여 얻은 결과들과 비교될 예정이다. “백악기의 더 정확한 층서적 분류를 수립하고 극지방과 아열대 사이의 상호관계를 더 잘 이해하기 위한 작업입니다.” 헤를레 박사의 전망이다.

참고문헌

J. O. Herrle, C. J. Schroder-Adams, W. Davis, A. T. Pugh, J. M. Galloway, J. Fath. Mid-Cretaceous High Arctic stratigraphy, climate, and Oceanic Anoxic Events. Geology, 2015; 43 (5): 403 DOI: 10.1130/G36439.1

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태그:백악기, 고기후, 기후변화, 온실효과, 전지구적 냉각