매머드 살던 600만년 전 공기는 어땠을까...남극 얼음서 발견

남극 앨런 힐스 지역에서 연구원들이 지하 깊은 곳의 얼음을 채취하고 있다. 이 연구는 NSF(美국립과학재단) 얼음 탐사 센터(COLDEX)의 지원으로 이뤄진다/ COLDEX 제공

남극에서 600만 년 된 얼음 덩어리가 발견됐다. 지금까지 발견된 가장 오래된 얼음(270만년)보다 두배 이상 오래된 것이다. 이 얼음을 분석하면 고대 지구의 기후가 어떤지 파악할 수 있다.

미국 국립과학원이 발행하는 학술지 PNAS 저널에 지난달 28일(현지시각) 발표된 연구에 따르면, 미국 매사추세츠주 우즈홀 해양학 연구소 책임연구원 사라 섀클턴 교수가 이끄는 연구진은 남극에서 지금까지 발견된 얼음 중 가장 오래된 600만년 된 얼음을 발견했다. 얼음은 당시의 대기를 담고 있기 때문에 지구의 과거가 어땠는지 파악할 수 있는 타임머신과 같다.

이 얼음에 담긴 공기는 마이오세 시대(2300만 년에서 530만 년 전)로 거슬러 올라간다. 당시 지구는 지금보다 훨씬 더 따뜻했고, 해수면은 높았다. 지금은 멸종됐지만 초기 매머드와 검치 고양이, 북극 코뿔소 등이 살았던 시대다.

연구진은 지난 2019년부터 2023년까지 남극 동부의 외딴 지역인 ‘앨런 힐스’라는 푸른색 얼음지대에서 이 얼음을 발견했다. ‘앨런 힐스’ 빙원은 해발 약 2,000미터에 위치해 있다.

연구진은 얼음판에 100~200미터 깊이의 구멍을 뚫어 샘플을 채취했다. 연구진은 아르곤 동위원소의 방사성 붕괴를 측정해 얼음 핵의 연대를 측정했다. 중심부의 산소 동위원소 추적을 통해 앨런 힐스 지역이 지난 600만 년 동안 서서히 냉각됐으며 이 기간 냉각된 온도는 섭씨 12도 정도였다. 당시 기온이 지금보다 12도 더 높았다는 의미다.

600만년 된 얼음과 공기가 포함된 얼음/ COLDEX 

남극을 비롯한 지구 전체가 지난 수천 년 동안 꾸준히 냉각돼 왔지만 인류는 산업화와 함께 대기 중에 많은 양의 열을 가두는 온실가스를 방출함으로써 지구 온도를 빠르게 상승시키고 있다. 연구진은 얼음 핵을 조사함으로써 고대 대기의 온실가스 수준과 해양 온난화를 해독할 수 있으며, 이를 통해 지구 역사 전반에 걸친 기후 변화의 자연적 원인을 보다 잘 이해할 수 있다고 했다.

앨런 힐스 지역은 표면 얼음의 이동이 적고, 얼음을 고정시키는 험준한 산악 지형 영향 등으로 고대의 얼음을 그대로 유지할 수 있었다.

섀클턴 교수는 "이번에 발견된 고대 얼음이 지표면 가까이서 살아남을 수 있는 정확한 조건을 연구하고 있다"고 했다. 이 지역의 지형적 특성과 함께 강한 바람과 매서운 추위도 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 바람은 신선한 눈을 날려 보내고, 추위는 얼음을 정지시킴으로써 오래 전 얼음을 찾기에 가장 좋은 곳이다.