AI 요약
북극의 영구 동토층이 해빙되면서 수천 년 동안 동결되었던 고대 탄소가 지구 시스템으로 대거 방출되고 있습니다. 매사추세츠 대학교 애머스트(UMass Amherst)의 지질학자 마이클 롤린스(Michael Rawlins)가 이끄는 연구팀은 알래스카 노스슬로프(North Slope) 지역을 대상으로 44년 동안의 고해상도 모델 데이터를 분석했습니다. 연구 결과, 기온 상승으로 인해 매년 동결과 해빙을 반복하는 '활성층'이 깊어지면서 지하수의 흐름이 증가하고 강물에 용해된 유기 탄소(DOC)의 양이 급증하고 있는 것으로 나타났습니다. 특히 해빙 시즌이 늦여름과 가을까지 연장되면서 더 많은 탄소가 보퍼트해(Beaufort Sea)로 유입되고 있으며, 이 탄소 중 상당량은 바다에서 이산화탄소로 변해 온난화를 심화시키고 있습니다. 이는 북극의 수문 체계 변화가 전 지구적 기후 변화의 임계점을 앞당길 수 있음을 시사합니다.
핵심 인사이트
- 연구 주체 및 데이터: UMass Amherst의 마이클 롤린스 교수팀이 1km 해상도의 44년 치 모델 데이터를 분석하여 'Global Biogeochemical Cycles' 학술지에 발표했습니다.
- 북극해의 민감성: 북극해는 전 세계 해양 부피의 1%에 불과하지만, 전 세계 하천 유출량의 11%를 받아들이고 있어 하천을 통한 탄소 유입 변화에 극도로 민감합니다.
- 탄소 방출 규모: 매년 북극권에서는 2억 7,500만 톤 이상의 용존 유기 탄소가 이산화탄소로 전환되어 대기 중으로 방출되고 있습니다.
- 연구 지역: 위스콘신주 크기에 달하는 알래스카 노스슬로프 지역의 수백 개 강과 하천을 대상으로 정밀 분석이 이루어졌습니다.
주요 디테일
- 활성층(Active Layer)의 심화: 기온 상승으로 인해 매년 얼고 녹는 지표면 층인 활성층이 더 깊어지면서, 수천 년간 냉동 보관되었던 유기물들이 분해되기 시작했습니다.
- 해빙 시즌 연장: 과거와 달리 해빙 현상이 늦여름을 지나 가을까지 지속되면서 강물이 탄소를 바다로 운반하는 기간이 물리적으로 늘어났습니다.
- 수문 체계의 변화: 단순히 얼음이 녹는 것을 넘어, 영구 동토층 내부의 지하수 흐름이 활발해지면서 강물의 성분 자체가 탄소 농도가 높은 상태로 변하고 있습니다.
- 탄소 피드백 루프: 방출된 고대 탄소가 이산화탄소로 변해 온난화를 가속하고, 이로 인해 더 많은 영구 동토층이 녹는 악순환이 고착화되고 있습니다.
- 보퍼트해로의 영향: 알래스카 노스슬로프의 하천들이 유입되는 보퍼트해는 이 고농도 탄소 유입의 직접적인 영향을 받는 주요 지점입니다.
향후 전망
- 해빙 가속화 예상: 해빙 시즌이 가을까지 계속 확장됨에 따라 향후 하천을 통해 해양으로 배출되는 탄소량은 현재의 예측치를 상회할 가능성이 큽니다.
- 북극 생태계 교란: 고농도의 탄소와 담수 유입 증가로 인해 북극해의 해양 화학 조성과 생태계 먹이사슬에 근본적인 변화가 생길 것으로 보입니다.
출처:sciencedaily