과거 기후 추정 방법 1 (빙하코어)

지난 포스팅에서는 지난 80만년 간의 전 지구 평균 기온 편차를 말씀드렸습니다. 그러면서 이렇게 추정한 과거의 기후를 고기후(古氣候, paleoclimate)라고 말씀드렸습니다. 그렇다면 과연의 기후는 어떻게 추정할까요? 오늘부터는 이에 대해서 말씀드리려고 합니다.

과거 고기후 추정의 대표적 4가지 방법

첫 번째, 빙하 코어(Core)를 통한 추정입니다.

남극 빙하의 두께는 1.6km 정도로 매우 두껍습니다. 그리고 매년 눈이 내리고 쌓이고를 반복하고, 특히나 겨울철에는 눈이 많이 내리기에 계절에 따라 줄무늬가 다른 형태로 만들어집니다. 바로 나무의 나이테처럼 빙하가 만들어지고, 빙하의 줄무늬를 가지고 1년, 2년, 3년... 80만년까지 과거를 추정합니다.

대기 중에 산소(O)는 두 가지 형태를 가지고 있습니다. 하나는 우리가 일반적으로 아는 원자의 질량이 16인 산소(16O)이고, 다른 하나는 산소 원자에 중성자라는 것이 두 개 더 존재하는 산소(18O)가 있습니다. 이렇게 원자번호는 같지만 질량수가 다른 원소를 동위원소(Isotope)라고 합니다. 그렇기에 산소와 수소가 만나 물(H2O)이 되었을 때 물 역시도 산소 16O과 산소 18O이 있는 두 가지 형태의 물(H216O, H218O)이 존재합니다.

그런데 날씨가 추울 경우 18O로 만들어진 물(H218O)이 적어지고, 날씨가 따뜻하면 그 양이 많아집니다. 그렇기에 빙하 코어에서 18O로 만들어진 물과 16O로 만들어진 물의 비율을 가지고 먼 과거의 남극 평균 기온을 추정하는 것입니다.

이뿐만이 아닙니다. 빙하 코어를 살펴보면 어느 시점에 빙하 줄무늬에는 화산재가 섞여 있는 해도 존재합니다. 이는 과거에 화산이 발생한 증거이며, 화산재의 성분과 화산재의 두께에 따라 화산이 발생한 년도와 화산의 크기를 추정할 수 있습니다.

빙하 코어 (자료 : 윤상석)