본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
기후 기록 보관소인 석순
하이델베르크와 카를스루에의 연구원들은 지역과 지구 기후 역사를 재구성하기 위해 석순을 사용한다.
석순은 나무 나이테 기록의 데이터와 결합하면 수백 년에 걸친 자연 기후 변화를 연구할 수 있는 독특한 기록 보관소임을 하이델베르크 대학과 칼스루에 기술 연구소의 지구 과학자들을 포함한 연구팀이 입증했다.
연구원들은 독일 남부의 한 동굴에 있는 석회질 물로 형성된 석순에 있는 산소의 동위원소 구성을 분석했다. 나무 나이테에서 얻은 데이터와 함께, 그들은 수세기에 걸친 단기적인 기후 변동을 재구성하고 이를 역사적으로 문서화된 환경 사건과 연관시킬 수 있었다.
[2024년 1월18일 =ENN] 지금까지 수백 년에 걸친 단기적인 기후 변동은 다수의 연구에서 얻은 독립적인 측정값을 결합하여 나무 고리 기록으로만 분석할 수 있었다고 칼스루에 공과대학(KIT)의 지구과학자 토비아스 클루게(Tobias Kluge) 박사는 설명한다.
몇 밀리미터씩 변하는 나무 고리의 크기는 계절적 강수량의 역학에 대한 정보를 제공하고, 차례로 특정 성장 기간의 기후 조건을 나타낸다.
클루지 박사에 따르면, 강우량이 많은 여름은 특히 추운 해에 예상되는 반면, 매우 습한 겨울은 따뜻한 해에 예상된다.
나이테와 달리 석순은 기후 데이터와 연간 변동을 체계적으로 측정하기 위해 예외적인 경우에만 사용되었다. 결정적인 요인은 동굴에 침투하는 빗물이며, 그 용해된 석회가 석순을 형성한다.
이 물은 추운 계절과 따뜻한 계절의 국지적 강수량에서 나오며, 각 물은 산소의 특별한 동위원소 구성을 특징으로 한다.
이를 통해 겨울 또는 여름 강수량이 지배적인지 여부와 어느 해에 강수량이 지배적인지를 나타내는 분석을 도출할 수 있다.
하이델베르크와 카를스루에의 연구원들은 스위스 프랑코니아의 "작은 악마의 동굴(Kleine Teufelshöhle)"에서 동굴 바닥에서 위쪽으로 자라는 물방울인 석순을 연구했다.
천 년당 1~4센티미터의 성장률, 즉 머리카락 한 올의 너비에 해당하는 연간 성장률을 지닌 이 석순은 비교 가능한 석순보다 훨씬 느리게 자랐다.
석순의 성장 영역은 나무 고리보다 100배 더 얇기 때문에 단 몇 센티미터만으로도 천 년 동안의 기후 조건에 대한 데이터를 제공할 수 있다.
산소 동위 원소의 구성은 하이델베르크 대학교 지구 과학 연구소의 이온 프로브를 사용하여 측정되었다.
"이 분석들은 단 몇 마이크로미터의 연간 성장 영역 내에서 정밀한 측정을 필요로 했고, 이것은 이런 종류의 대규모 연구 장치만으로도 가능했다."라고 하이델베르크 이온 프로브 연구소의 책임자인 마리오 트리엘로프(Mario Trieloff) 박사는 설명한다.
연구원들은 "작은 악마의 동굴" 석순에서 얻은 기후 데이터가 지역적 환경 사건뿐만 아니라 지구적 환경 사건을 드러냈다고 보고한다.
역사상 여름 없는 해로 기록된 유난히 추운 1816년은 1815년 4월 인도네시아 탐보라 화산의 폭발로 인해 발생했으며, 이는 이보다 6년 전 지금까지 알려지지 않은 화산 폭발로 인해 더욱 악화되었을 가능성이 있다.
석순 측정 데이터에 따르면 이 기간 동안 여름은 춥고 겨울은 매우 습했으며, 이로 인해 연중 홍수가 발생하여 수확량이 적고 기근이 발생했다.
석순에 저장된 정보는 또한 소빙하기와 같은 장기적인 기후 변동에 대한 증거를 제공하는데, 소빙하기의 핵심 시기는 16세기 말에 시작되어 17세기 말까지 지속되었다.
연구원들에 따르면, 이 시기는 잦은 홍수로 특징지어졌으며, 이는 역사적으로 "악마의 동굴(Teufelshöle)"에서 멀지 않은 뉘른베르크 시에서 기록되어 있다.
동굴의 기후 데이터는 인근의 나이테 기록을 통해 검증되었다. KIT 응용 지구과학 연구소의 클루게 박사는 데이터는 춥고 건조한 겨울이 연간 얼음과 눈의 녹는 것을 지연시켜 재앙적인 결과를 가져오는 주요 단기 홍수를 초래한다는 점을 지적하고 있다고 설명한다.
이번 연구 결과는 '지구와 행성 과학 레터스(Earth and Planetary Science Letters)' 저널에 게재됐다.
하이델베르크와 카를스루에의 과학자들과 함께 베를린, 호엔하임, 만하임의 연구자들이 조사에 참여했다.
다음은 ENN과 HEIDELBERG UNIVERSITY가 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.enn.com/articles/73961-stalagmites-as-climate-archive
https://www.uni-heidelberg.de/en/newsroom/stalagmites-as-climate-archive
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
