현재 남극의 해빙은 위성 관측이 시작된 이후 40여년을 통틀어 그 어느 때보다 적다. 2023년 2월 초, 남극해의 220만 평방 킬로미터만이 해빙으로 덮여 있었다.

(2023년 2월 10일 사이언스 데일리 기사 번역)

현재 남극의 해빙(sea ice)은 위성 관측이 시작된 이래 40년을 통틀어 그 어느 때보다 적다. 2023년 2월 초, 남극해의 220만 평방 킬로미터만이 해빙으로 덮여 있었다. 알프레드 베게너 연구소와 브레멘 대학교의 연구원들이 해빙 포털의 상황을 분석하고 있다. 남반구의 해빙이 2월 말까지 계속되고 있음에도 불구하고 2023년 1월은 이미 월평균 면적(322만 평방킬로미터)의 신기록을 세웠다. 현재 탐험선 폴라스턴호(RV Polarstern)에 탑승한 탐험팀은 현재 연구 지역인 벨링하우젠해에서 거의 얼음이 없는 상태를 보고했다.

“2023년 2월 8일, 남극의 해빙 면적은 220만 평방킬로미터로 이미 2022년(2022년 2월 24일, 227만 평방킬로미터)에 기록했던 역대 최소치 아래로 떨어졌습니다. 남극의 해빙이 녹는 현상은 이달 하반기에도 계속될 가능성이 높기 때문에 언제 사상 최저치에 도달할지, 그 사이에 해빙이 얼마나 더 녹을지는 아직 말할 수 없습니다.”라고 헬름홀츠 극지 및 해양 연구 센터(AWI) 알프레드 베게너 연구소의 해빙 물리학 부문 책임자인 크리스찬 하스 교수는 현재 남극의 상황을 설명하고 있다. “지난 6년 동안 해빙이 급격히 감소한 것은 이전 35년 동안 해빙 면적이 거의 변하지 않았기 때문에 매우 놀라운 일입니다. 우리가 보고 있는 것이 남극의 여름철 해빙이 빠르게 끝나는 시작인지 아니면 여름철 해빙이 낮지만 여전히 안정적인 새로운 단계의 시작인지는 아직 명확하지 않습니다.”

특히 서남극의 벨링하우젠 해와 아문센 해는 2022년 12월부터 해빙이 진행되어 현재 거의 얼음이 없는 상태다. 이곳은 현재 연구선 폴라스턴이 과거 빙하와 간빙기에 남겨진 증거를 탐사하고 있는 곳이기도 하다. 1994년에 처음 이곳에 와서 7번째로 이곳을 방문한 탐험대장이자 AWI 지구물리학자인 카르스텐 골(Karsten Gohl) 교수는 “이렇게 얼음이 없는 극한의 상황은 처음 봅니다. 독일 면적에 해당하는 대륙붕은 이제 완전히 얼음이 없는 상태입니다. 이러한 조건은 선박을 이용한 현장 조사에 유리하지만, 이러한 변화가 얼마나 빨리 일어났는지 생각하면 여전히 문제가 됩니다.”라고 말한다.

남극 해빙은 일 년 중 일반적으로 9월이나 10월에 최대 면적에 도달하고 2월에 최소 면적에 도달한다. 일부 지역에서는 여름에 해빙이 완전히 녹기도 한다. 겨울에는 남극 전역의 추운 기후가 새로운 해빙의 빠른 형성을 촉진한다. 남극의 해빙 면적이 최대일 때는 일반적으로 1,800만에서 2,000만 평방 킬로미터 사이다. 여름에는 약 300만 평방킬로미터로 줄어들어 북극의 얼음보다 훨씬 더 자연스러운 연간 변동성을 보인다.

또한 남극의 해빙은 북극의 해빙보다 훨씬 얇고 계절적으로만 나타나기 때문에 오랫동안 해빙의 발달을 며칠 이상 예측하는 것이 불가능하다고 여겨졌다. 그러나 최근 몇 년 동안 과학은 계절적 시간 척도로 해빙의 발달을 예측할 수 있는 몇 가지 메커니즘을 밝혀냈다. 몇 주에서 몇 달 전에 해빙의 존재를 미리 파악하는 것은 남극 운송 업계에 큰 관심사다.

해빙 포털 팀이 현재 해빙 면적을 분석한 결과, 2023년 1월 한 달 동안의 해빙 면적이 1979년 기록이 시작된 이래로 연중 기록된 최저치를 기록했다. 월 평균값은 322만 평방킬로미터로, 이전 최소 기록인 2017년보다 약 47만 8천 평방킬로미터(스웨덴 면적에 해당하는 면적) 감소했다. 장기적인 개발과 관련하여 남극 해빙은 10 년마다 2.6 %의 감소 추세를 보이고 있다. 이는 8년 연속 1월 평균 해빙 면적이 장기 추세를 밑도는 수치다.

해빙이 녹는 현상이 이렇게 강력해진 것은 남극 반도의 서쪽과 동쪽의 기온이 비정상적으로 높았기 때문일 수 있다. 이 지역의 기온은 장기 평균보다 1.5°C 높았다. 또한 남방 환형 모드 (SAM)는 남극의 일반적인 바람 순환에 영향을 미치는 강한 양(+)의 단계에 있다. 현재와 같은 양의 SAM 단계에서는 남극 상공에 저기압이 형성되고 중위도 상공에는 고기압이 발달한다. 이로 인해 서풍이 강해지고 남극 쪽으로 수축하게 된다. 그 결과 남극 대륙붕에서 환극 심층수의 용승이 강화되어 해빙이 후퇴하는 현상이 촉진된다. 더 중요한 것은 미래 지구 해수면 상승의 주요 원인인 빙붕이 녹는 현상이 심화된다는 것이다.

남극 대륙을 덮고 빙붕에 연료를 공급하는 거대한 빙하, 즉 서남극 빙상의 지질학적 진화를 밝히는 것이 현재 폴라스턴 탐험의 목표다. 이를 통해 빙상의 미래 발전과 지속적인 기후 변화에 따른 해수면 상승에 대해 보다 정확한 예측을 할 수 있을 것으로 기대된다. 예를 들어, 12만 년 전 마지막 간빙기와 약 350만 년 전 플라이오세의 장기간의 온난기는 오늘날과 비슷한 시기로 간주된다. 과거 두 시기 모두 지구 궤도의 점진적인 변화로 인한 온난화가 주된 원인이었지만, 오늘날에는 화석 연료 사용으로 생성되어 대기 중에 축적되는 이산화탄소 배출로 인해 온난화가 보완되고 있다. 빙상의 역사에서 얻은 통찰력은 오늘날 급격한 인위적 기후 변화의 특정 티핑 포인트를 초과할 때 빙상이 얼마나 빠르고 광범위하게 녹을지 예측하는 데 도움이 된다. 이와 관련하여 연구자들은 지구물리학 및 지질학적 방법을 사용하여 해저의 해양 퇴적물을 조사하는데, 이 퇴적물은 과거 빙상 이동의 기록으로서 귀중한 정보를 담고 있다.

역사적 기록에도 엄청난 변화가 반영되어 있다. 예를 들어 125년 전 남극의 여름, 벨기에 연구선 벨지카 호는 지금 폴라스턴 호가 얼음이 전혀 없는 바다에서 운항할 수 있는 바로 그 지역에서 1년 이상 거대한 얼음덩어리에 갇혀 있었다. 벨지카호의 선원들이 촬영한 사진과 일기는 산업화 시대 초창기 벨링하우젠 해의 얼음 상태를 보여주는 독특한 기록으로, 기후 연구자들이 오늘날의 기후 변화와 비교하는 기준으로 자주 사용한다.

(본문은 DeepL 을 이용해 번역하고 편집자가 다듬었습니다)

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