Home세계북극 해저의 거대한 싱크홀이 처음으로 관찰되었습니다.

북극 해저의 거대한 싱크홀이 처음으로 관찰되었습니다.

원격 조종 수중 차량과 선박 탑재 소나를 사용하여 캐나다의 보퍼트 해를 매핑한 결과 극적인 변화가 나타났으며, 연구원들은 해저 아래에 잠긴 영구 동토층이 해빙된 결과 일어나고 있다고 말했습니다.

과학자들이 관찰한 변화는 2010년과 2019년 사이에 발생했으며 이 기간 동안 최대 10평방 마일(26평방 킬로미터)의 면적을 포함하여 네 번의 매핑 조사가 수행되었습니다.

지구 표면의 얼어붙은 층인 잠긴 영구 동토층이 이런 방식으로 조사된 것은 이번이 처음이며, 유사한 변화가 북극의 다른 곳에서도 얼마나 널리 퍼져 있는지는 알려지지 않았습니다.

육지에서 영구 동토층이 녹으면서 땅이 무너지고, 호수가 형성되고 사라지고, 둔덕이 출현하는 등 북극 풍경이 급진적으로 변했습니다. 핑고(pingos)라고 불리는 크레이터와 영구 동토층에 포함된 메탄 가스의 분출에 의해 형성된 분화구. 이러한 극단적인 기능은 도로 및 파이프라인과 같은 기반 시설에 영향을 미쳤습니다.

몬테레이 베이 수족관(Monterey Bay Aquarium)의 선임 과학자인 해양 지질학자 찰리 폴(Charlie Paull)은 “우리는 북극 풍경 전체에 큰 변화가 일어나고 있다는 것을 알고 있지만 연안에서도 변화가 일어나고 있음을 확인하기 위해 기술을 배포할 수 있었던 것은 이번이 처음”이라고 말했습니다. 연구소 및 주요 저자 중 한 명 이 현상에 대한 연구는 동료 심사를 거친 과학 저널 PNAS에 월요일 발표되었습니다.

“분명히 그러한 큰 변화는 해저에 배치될 수 있는 모든 기반 시설에 중대한 영향을 미칠 것입니다. 현재 이 북극의 외딴 지역에는 기반 시설이 거의 없습니다. 그러나 지속적인 온난화로 이 지역이 더 쉽게 접근할 수 있게 됨에 따라 이는 변경될 수 있습니다.” 그는 덧붙였다.

‘예기치 않은’

북반구 땅의 약 4분의 1이 밑바닥에 깔려 있습니다. 해저의 넓은 지역을 포함하여 영구 동토층에 의해 Paull은 말했습니다. 약 12,000년 전 마지막 빙하기가 끝날 무렵 빙하가 녹고 해수면이 상승하면서 영구 동토층이 많이 잠겼기 때문입니다.

2010년과 2019년에 매핑된 10제곱마일(26제곱킬로미터)의 연구 영역에서 연구원들은 이전에 없었던 최근 매핑에서 41개의 가파른 구멍을 발견했습니다. 구멍은 대략 원형 또는 타원형이었고 평균 깊이는 22피트(6.7미터)였습니다. 가장 큰 변화는 깊이 95피트(29미터), 길이 738피트(225미터), 폭 95미터(312피트)로 6층 건물로 구성된 도시 블록 크기입니다.

연구팀은 또한 일반적으로 지름 50미터, 높이 10미터인 얼음이 들어 있는 “수많은” 언덕을 발견했습니다. 육지에서 발견되는 얼음으로 채워진 둔덕인 핑고와 비슷합니다. 연구는 말했다.

해저의 작은 영역에 대한 조사는 2013년과 2017년에 수행되어 연구자가 더 세부적인 변화를 이해할 수 있도록 했습니다.

시베리아 영구동토층을 연구한 러시아 Skoltech의 연구 과학자인 Evgeny Chuvilin은 이와 같은 변화가 짧은 시간에 일어나는 것이 놀랍다고 말했습니다.

그린란드의 얼음이 아래에서 위로 녹고 있으며 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 빨리 녹고 있다는 연구 결과가 나왔습니다.

“영구 동토층의 퇴화는 느린 과정입니다. 우리는 일반적으로 연간 센티미터에 대해 이야기하고 있습니다. 이것은 단순한 퇴화 이상이며 질적 변화이기도합니다. 따라서 예라고 말하고 싶습니다. 보는 것은 예상치 못한 일입니다.”라고 Chuvilin은 말했습니다. 연구에 참여하지 않았다고 밝혔습니다.

“이러한 과정의 가능성에 대한 가설은 문헌에서 표명되었지만 직접 관찰된 것은 이번이 처음입니다.”

급격한 변화

러시아 북극의 일부 지역에서 거대한 분화구가 발견되었습니다. 땅속의 메탄가스 주머니가 저절로 폭발했다.

그러나 Beaufort Sea 연구원들은 그들이 발견한 해양 싱크홀의 유사한 기원을 배제했습니다. 팀은 그러한 폭발로 인해 흩어졌을 해저에서 암석과 흙을 찾지 못했습니다.

과학자들이 풀린 시베리아 영구동토층의 거대한 구멍의 신비

게다가, 해저 근처의 기수(약간 짠) 물은 바닷물이 지하수와 혼합되어 있고 해저 영구 동토층이 과압이 형성될 수 있는 밀폐된 시스템이 아니라는 것을 암시했습니다. 또한 그들은 누출되는 지하수에서 상당한 양의 메탄을 감지하지 못했습니다.

Paul은 이메일을 통해 “이 지역의 급격한 변화가 폭발적인 사건과 관련되어 있다는 증거가 없습니다.”라고 말했습니다.

기후 변화의 역할

육상 영구 동토층에서 볼 수 있는 지형 변화의 대부분은 기후 위기의 결과로 기온이 더 높아졌기 때문입니다. 북극은 지구 평균보다 2배 더 빠르게 온난화되고 있습니다. 그러나 저자들은 그들이 확인한 변화가 인간에 의한 기후 변화로 설명될 수 없다고 말했습니다.

“이것은 잠긴 영구 동토층의 붕괴에 대한 첫 번째 연구이기 때문에 이 지역의 해저 온도에 대한 장기 데이터가 없습니다. 우리가 가지고 있는 데이터는 150미터(거의 500피트) 깊이”라고 Paul은 말했습니다.

북극 해빙 깊숙한 곳에서 발견된 거대한 스펀지 정원

대신, 구멍은 마지막 빙하기로부터 우리가 출현한 것과 관련이 있고 수천 년 동안 일어난 것처럼 보이는 훨씬 더 오래되고 느린 기후 변화로 인해 발생했을 가능성이 있다고 그는 말했습니다.

Paull은 “천천히 움직이는 지하수 시스템에서 운반되는 열은 잠긴 영구 동토층의 붕괴에 기여하여 일부 지역에는 큰 싱크홀을 만들고 다른 지역에는 핑고라고 불리는 얼음으로 채워진 언덕을 만듭니다”라고 말했습니다.

물이 채워진 공동은 한때 영구 동토층에 포함되어 있던 과잉 얼음을 대체했습니다. 이러한 공동이 무너지면 본 연구에서 관찰된 대형 싱크홀이 빠르게 형성된다고 설명했다. 영구 동토층의 붕괴에 의해 생성된 기수(brackish water)가 위로 이동하여 얼어붙은 핑고(pingo) 같은 둔덕은 해저에 얼음으로 된 고분으로 물집이 생긴 곳에 형성되었습니다.

지하수의 온도는 알려지지 않았지만 영하 1.8도(섭씨 1도)라면 수천 년에 걸쳐 얼음 기둥을 녹일 수 있다고 연구는 밝혔습니다.

우드웰 기후 연구 센터(Woodwell Climate Research Center)의 북극 프로그램 책임자이자 선임 과학자인 수 나탈리(Sue Natali)는 기후 변화에 수년에서 수십 년의 규모로 대응할 수 있는 육상 기반 영구 동토층과 달리 해저 영구 동토층은 기후 영향 측면에서 훨씬 더 느린 반응 시간을 갖고 있다고 말했습니다. 매사추세츠에서. “이 연구에 설명된 변화는 100년에서 1000년 사이에 발생한 사건에 대한 반응입니다. 즉, 이러한 변화가 해저 영구 동토층이 녹으면서 온실 가스 배출을 초래하는 경우 여전히 기후에 영향을 미칠 수 있습니다.” Natali는 연구에 참여하지 않았습니다.

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